第二节 蓄电池的结构及工作原理
袋式镉镍蓄电池（图1-1-1）具有优良的电性能，其使用寿命长、结构坚固、耐过充过放、自放电小、可靠性高、维护方便，可用不同的极板结构来满足不同倍率电流的放电需要。
一、蓄电池的结构
蓄电池由正极活性物质、负极活性物质分别包在穿孔钢带中经加工而成为正极板和负极板，正、负极板根据需要数量装配成正、负极板组，采用绝缘隔离物隔离正、负极板，牢固地装在工程塑料外壳内组成。为区分正、负极，盖上靠正极处有“+”号，并在正极柱上套有红色套管。极柱与盖之间装有橡胶密封圈，以防止电解液泄漏。蓄电池盖上留有注液口，平时装有带出气孔的气塞，需注入电解液时可随时打开，既能排出蓄电池内产生的气体，又可防止杂物及灰尘落入蓄电池内。
图1-1-1 袋式镉镍蓄电池
蓄电池组是按需要将不同个数的蓄电池装在铁质、木质或塑料组合框内，并用铁（铜）质镀镍跨接板组合，结构坚固，可在冲击振动条件下使用（图1-1-2）。
图1-1-2 蓄电池组
二、蓄电池工作原理
蓄电池充电时正极发生氧化反应，负极发生还原反应；放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
1.镍电极（正极）工作原理
镍电极（正极）活性物质是具有一定晶形结构的NiOOH，放电产物为Ni（OH）2，其充放电过程比较复杂，目前可用电子理论来解释。纯净的Ni（OH）2是不导电的，但在氧化后会具有半导体的性质，导电能力随着氧化程度的增加而增加，镍电极的电化学过程是通过晶格中的电子缺陷和质子缺陷的转移而完成。
由于镍电极的半导体性质，为了改善电极的导电性，提高活性物质的利用率，常加入碳质导电物质和某些添加剂。
2.镉电极（负极）工作原理
在放电过程中，镉电极阳极氧化的最终产物是难溶的Cd（OH）2，电极反应是按溶解—沉淀机理进行的。充电时，Cd（OH）2被还原为金属Cd。
镉电极在充放电过程中会发生收缩结块现象，使电极表面积不断减小，极化增加。为防止结块现象的发生，常加入某些添加剂。
3.成流反应
充放电过程中蓄电池的电化学总反应式如下：
由上述反应可知，蓄电池在充电过程中生成水，而在放电过程中消耗水。因此，充电时，电解液液面上升；放电时，电解液液面下降。蓄电池以氢氧化钾为电解液，氢氧化钾溶液具有良好的导电性和低凝固点。为了提高蓄电池性能，常在氢氧化钾电解液中加入一定量的氢氧化锂。