变电站的镉镍蓄电池

    根据极板材料分类，碱性蓄电池可分为银锌蓄电池、铁镍蓄电池和镉镍蓄电池等几类，其中变电站中常用的是镉镍蓄电池。镉镍蓄电池自发明至今已有100多年历史，经过不断改进，电极结构由有极板盒（袋式或管式）变为烧结式，壳体结构由开口式变为全密封式，使镉镍蓄电池的使用性能不断完善。

    镉镍蓄电池正极板的活性物质为氢氧化镍，负极板的活性物质为镉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。为了增加蓄电池的容量和循环寿命，可在电解液中加入少量的氢氧化锂。镉镍蓄电池充电后，正极板上的活性物质变为氢氧化镍，负极板上的活性物质变为镉；放电后，正极板上的活性物质变为氢氧化亚镍，负极板上的活性物质变为氢氧化镉。电解液在充电和放电过程中，不直接参与化学反应，只作为化学反应的媒介，起到传导电流和介质的作用。镉镍蓄电池在充电时释放出水，放电时消耗水，因此在充、放电过程中，电解液浓度变化很小，不能用测量电解液密度的方法来判断蓄电池所储存的电量。

    镉镍蓄电池由正极板、负极板、塑料外壳、隔膜、顶盖、气塞帽以及电解液等组成。变电站中的镉镍蓄电池的极板大都为烧结式极板，它是将碳基镍粉与发孔剂等材料均匀混合后，在高温下烧结成孔径为数微米的微孔性基板，然后通过化学或电化学方法在基板内部的微孔里生成正极或负极活性物质。这种极板比较薄，表面积大，电极间距离小，内阻低，可以做成放电倍率较大的蓄电池。在正、负极板中间用隔离物（如栅状塑料隔离板或是尼龙布隔膜）加以隔离组成极板组，装入具有一定机械强度、阻燃防火、耐腐蚀、耐老化、透明或半透明的塑料外壳内，加盖胶封。盖上有正、负极柱，正、负极可用不同颜色的垫圈作标记。盖上设有带自动阀的注液口，可以注入电解液，它也是排气孔。正常时注液口是关闭的，防止空气进入，以避免氢氧化钾或氢氧化钠电解液吸收空气中的二氧化碳而发生质变。当电池内产生的气体过多时，气体的压力自动打开注液孔以排放气体。为了防止二氧化碳进入电解液内，可在蓄电池中加入适量液状石蜡，使电解液表面形成保护层。

    镉镍蓄电池具有对环境污染小、无酸气腐蚀、维护工作量小、结构紧凑、体积小、质量轻、机械强度高、占地面积少、布置方便、使用寿命长（可达20多年）、工作电压比较平稳、冲击放电特性好等优点。它可直接放在主控制室内或配电装置内，不必专设蓄电池室，不需防火、防腐蚀等附属设备。与铅酸蓄电池相比，在相同容量、相同额定电压的情况下，镉镍蓄电池投资较高，容量越大，两者的投资差额也越大，而且制作材料选择困难，因此镉镍蓄电池在变电站中的应用不如铅酸蓄电池广泛，主要用在中小容量的变电站。

    镉镍蓄电池技术发展很快。目前大容量免维护的镉镍蓄电池和智能化的直流电源屏等得到应用，大大减少了维护工作量，使直流电源的供电更为安全、方便、可靠。