1.10 容纳镍镉电池
1899年,瑞典科学家沃尔德马·容纳(Waldemar Jungner,1869—1924,见图1-29)发明了镍镉电池,这是第一个像蓄电池那样可充电的电池,它的阳极是镍,阴极是镉,使用的电解质是氢氧化钾溶液,所以后来也被称做碱性电池。镍镉电池于1899年9月获得专利,由瑞典Oskarshamn的NiFe Jungner AB公司生产。
图1-29 沃尔德马·容纳,瑞典科学家。
容纳的镍镉电池与我们现在使用的镍镉电池有所不同,最初它也是一种开口型镍镉电池,容纳首先使用了镍极板(见图1-30)。
图1-30 早期的镍镉电池。
由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其他蓄电池的材料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。后来,容纳的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年,科学家开始在镍电池中使用活性物质。他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年由德国商人乔治·诺依曼(Georg Neumann,1898—1976)发明的密封型镍镉电池。这是一种能充电的干电池,在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
进入20世纪以后,由于市场的需要和相关技术的发展,电池行业得到了迅猛的发展。1902年美国发明家爱迪生(Thomas Alva Edison,1847—1931)又发明了镍铁电池。以后,所谓水银电池、叠层电池、太阳能电池等各种不同用途、不同材料的电池层出不穷。1958年,剑桥大学还曾经制成了5kW的燃料电池。