Никель-кадмиевые аккумуляторы и батареи.

В качестве сепараторов используются ткани и нетканые материалы (войлоки, фетры) из поливинилхлорида, полипропилена, полиамида, капрона и других материалов. Могут быть комбинации нескольких слоев сепараторов из различных материалов.

Призматические аккумуляторы в большинстве случаев содержат спеченные положительные электроды. Если не требуется большого ресурса, то используются прессованные положительные электроды. Отрицательные электроды бывают как спеченной, так и прессованной, вальцованной и намазной конструкции. Спеченные электроды получают пропиткой активной массой высокопористых (не менее 70%) никелевых пластин, которые изготовляют спеканием заготовок из порошка карбонильного никеля. Прессованные, вальцованные и намазные электроды получили свое название по технологии нанесения активного материала на металлическую подложку. В цилиндрических аккумуляторах применяются спеченные положительные электроды, в паре с которыми могут использоваться как спеченные, так и намазные или вальцованные отрицательные электроды. В дисковых аккумуляторах в основном используются ламельные электроды, хотя могут применяться прессованные и спеченные электроды. В качестве материала ламели используется никелевая сетка.

Спеченные (металлокерамические) электроды состоят из пористой (с пористостью не менее 70%) металлокерамической основы, в порах которой находится активная масса. Основу производят из карбонильного никелевого мелкодисперсного порошка, который в смеси с карбонатом аммония или карбамидом (60-65% никеля, остальное - наполнитель) напрессовывают, накатывают или напыляют на стальную или никелевую сетку. После этого сетку с порошком подвергают термообработке в восстановительной атмосфере (обычно в атмосфере водорода) при температуре 800-960 °С, при этом карбонат аммония или карбамид разлагается и улетучивается, а никель спекается. Полученные таким образом основы имеют толщину 1 - 2,3 мм, пористость 80-85% и радиус пор 5-20 мкм. Основу поочередно пропитывают концентрированным раствором нитрата никеля или сульфата никеля и нагретым до 60-90 °С раствором щелочи, которая вызывает осаждение оксидов и гидроксидов никеля. Пропитку проводят несколько раз (до 4 раз), чтобы заполнить оксидами до 40-60% объема пор пластин. Затем пластины тщательно отмывают от нитрат - и сульфат-ионов в конденсате или деминерализованной воде до слабо розового окрашивания пробы воды при добавлении фенолфталеина. После этого пластины сушат при температуре 80-139 °С.

Спеченные электроды имеют более высокие электрическую проводимость и удельную емкость, могут разряжаться и заряжаться при более высокой скорости и в более широком диапазоне температур, однако они дороже ламельных электродов, имеют относительно невысокий ресурс. Кроме того, у них выше скорость саморазряда.

Расположение электродов по отношению к корпусу аккумулятора также различно. В дисковых аккумуляторах электроды располагаются параллельно крышке, в цилиндрических - перпендикулярно. В призматических аккумуляторах в большинстве случаев электроды размещаются перпендикулярно крышке. Только в таблеточных аккумуляторах (НКТБ-80) электроды расположены параллельно крышке. Таблеточный электрод представляет собой перфорированную металлическую чашечку (таблетку), на которую напрессовывается активная масса. По существу таблеточный электрод - это разновидность ламельного электрода.

В некоторых отечественных герметичных аккумуляторах, имеющих толстые (до 2 мм) положительные электроды, в донную часть засыпается активированный уголь. Поскольку металлический корпус в этих случаях электрически соединен с отрицательным электродом, то уголь играет роль кислородного электрода. Для того чтобы обеспечить эффективный подвод кислорода, используют крупнозернистый уголь. В зарубежных аккумуляторах кислородный электрод, как правило, не используется, так как рабочие электроды обычно спеченные, малой толщины (до 0,8 мм), что обеспечивает высокую скорость газопоглощения.