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Bateria de níquel-cádmio (NiCd)

1899
  • Waldemar Jungner
Nickel-Cadmium battery showcasing electrochemical properties and applications in electronics.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Inventada por Waldemar Jungner em 1899, a bateria NiCd utiliza óxido-hidróxido de níquel (NiO(OH)) como eletrodo positivo e cádmio metálico (Cd) como eletrodo negativo, com um eletrólito alcalino como o hidróxido de potássio (KOH). É conhecida pela sua longa vida útil e bom desempenho a baixas temperaturas, mas sofre com a... efeito de memória e a toxicidade do cádmio.

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
Eletroquímica

Tipo

Dispositivo físico

Interrupção

Substancial

Uso

Nicho/Especializado

Precursores

  • Bateria de chumbo-ácido de Gaston Planté (1859)
  • desenvolvimento de eletrólitos alcalinos
  • O trabalho de Thomas Edison sobre baterias de níquel-ferro (1901), que compartilhavam uma química de cátodo semelhante.

Aplicações

  • ferramentas elétricas sem fio antigas
  • sistemas de iluminação de emergência
  • aeromodelos e barcos
  • dispositivos eletrônicos portáteis antes do íon de lítio
  • baterias de aviação

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: NiCd, níquel-cádmio, Waldemar Jungner, efeito memória, bateria alcalina, cádmio, óxido-hidróxido de níquel, recarregável, ciclos de vida, eletrônicos portáteis.

Contexto histórico

Bateria de níquel-cádmio (NiCd)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

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