Die Basis ist in den vergangenen 100 Jahren dieselbe geblieben: Nickel dient als aktives Material der positiven Elektrode, Cadmium bildet die negative Elektrode uns als Elektrolyt wird Kaliumhydroxyd verwendet. Die Reaktionsformel lautet:
2Ni (OH)^2 + Cd (OH)^2 = 2NiOOH + CD + 2H^2O
Innerhalb eines Akkus befindet sich mittlerweile eine ausgeklügelte Struktur, die den Anwendungskomfort beträchtlich erhöht
(Bild 1).
Besonders in das Design des
Gas-Release-Ventils sind einige aktuelle Innovationen
integriert worden (Bild 2). Moderne
Fabrikate lassen sich dadurch rasch (mit einem
Schnellladegerät in 10 Minuten) und oft (bis zu 2.000
Mal) laden und wieder entlasen. Zudem verlaufen die
Entladungen sehr gleichmäßig und extreme Temperaturen
sowie längere Lagerzeiten haben nur geringe Auswirkungen
auf die Leistungsfähigkeiten (Bild 3). Diese
außerordentliche Belastbarkeit macht NiCd-Akkus noch
immer zum zuverlässigsten
Arbeitspferd unter den wieder aufladbaren Batterien Die
Beachtung einiger Hinweise zur richtigen Behandlung
schöpfen die Lebensdauer optimal aus.Pflege der Akkus
Fabrikneue Akkus haben anfangs eine deutlich geringere Kapazität als vom Hersteller angegeben. Erst nach etwa sechs Lade- und Gebrauchszyklen erreichen Akkus ihre volle Nennkapazität. Ausgerechnet eine sehr positive Eigenschaft der NiCd-Akkus - nämlich nicht wie Zink-Kohle-Batterien vom Beginn des Verbrauchs konrinuierlich an Spannung zu verlieren, sondern bis kurz vor dem Leerzustand eine gleichmäßige Spannung zu liefern - erschwert den Aufladevorgang. Es fehlt der Anhaltspunkt für den Ladezustand und damit für die ideale Ladezeit. Zwar sind die Zeiten längst vorbei, in denen ein Überladen dem Akku den sofortigen Todesstoß versetzt hat, doch die Lebenszeit vermindert sich dennoch etwas. Bei Erreichen des Ladeendzustandes werden die wässrigen Anteile des Elektrolyts zersetzt; es entstehen Sauerstoff (an der positiven Platte) und Wasserstoff (an der negativen Platte), die normalerweise von der Gegenelektrode absorbiert werden. Beim Überladen bewirkt diese Knallgas-Erzeugung einen Druckanstieg in der Zelle, der bis zu Explosion führen kann. Daher sind alle Akkus mit einem Sicherheitsventil versehen, das bei hohem Innendruck anspricht. Zum optimalen Laden eignet sich ein Computer-Ladegerät besonders gut. Dies misst aufwändig den jeweiligen Ladezustand und lädt den Akku exakt bis zu Kapazitätsgrenze. Allerdings sind solche Geräte äußerst kostspielig und ein paar einfache Tipps helfen auch weiter.
Vor dem
Aufladen sollte man sen Akku möglichst ganz entleeren,
damit er dann bequem gemäß der in der
Bedienungsanleitung angegebenen Dauer voll aufgeladen
werden kann. Tiefentladen über den Zeitpunkt des
Spannungsabfalls hinaus schadet der Lebensdauer des Akkus
allerdings ebenfalls. Zwar funktionieren NiCd-Akkus auch
bei Temperaturen bis zu -20°C ohne nennenswerte
Beeinträchtigungen der Leistung, doch muß beim Aufladen
die Außentemperatur zwichen 0°C und +45°C betragen, um
den Akku nicht zu beschädigen. Geladene Akkus entladen
sich bei längerer Lagerung von allein. Diese
Selbstentlsdung vollzieht sich bei NiCd-Akkus sehr viel
langsamer als z.B. Nickel-Metall-Hydrid-Exemplaren, tritt
aber nach mehreren Wochen ebenfalls auf. Die Ursache
dafür liegt im schnellen Zerfall des hochaufgeladen
Nickelhydroxides auf der positiven Elektrode. Dabei wird
Sauerstoff abgespalten, der eine äquivalente Reduktion
auf der negativen Elektrode bewirkt. Je höher die
Umgebungstemperatur, desto schneller entladen sich die
Akkus selbst. Ein Aufladevorgang vor längerem
Nichtgebrauch würde also neben der Ladeenergie noch
einen Ladezyklus des Akkus verschwenden. Eine weitere
Beeinträchtigung des Akkus kann durch den Memory-Effekt
eintreten. 
Das
heißt, wenn der Akku permanent nur gering entladen und
anschließend wieder aufgeladen wird, verliert er
allmählich einen Großteil seiner Kapazität. Der
Vorgang erklärt sich durch eine Kristallvergrösserung
des Nickelhydroxids und des Cadmiums an den Elektroden
und den damit verbundenen Oberflächenschwund. Das
gleiche passiert bei zwar ständiger, jedoch nur geringer
Beanspruchung wie z.B. in Küchenuhren.Umweltaspekte
Bei der Gewinnung von Zink entsteht als unvermeidliches Nebenprodukt Cadmium, das dann zu einem geringen Bruchteil bei der Herstellung von Nickel-Cadmium Akkus eingesetzt wird. Außerdem fällt Cadmium noch bei der Produktion von Düngemittel an und ist in Spuren im Zigarettenrauch enthalten. Cadmium ist ein hochgiftiges Schwermetall, das sich im menschlichen Körper anreichern kann. Es steht im Verdacht in hohen Konzentrationen Krebs erregend zu wirken sowie das genetische Material zu schädigen. Laut Umweltbundesamt ist die Kontamierung der Umwelt mit Cadmium in den letzten Jahren stark rückläufig.
Ausblick
In absehbarer Zeit scheint keine gleichwertige Alternative zu den NiCd-Akkus in Sicht. Robustheit , geringes Gewicht und günstiger Preis sind die großen Pluspunkte der NiCd-Technologie, denen der Makel der Umweltgefährdung gegenübersteht. Gerade für die so genannten Power-Tools im Professionellen Einsatz, sind NiCd-Akkus unersetzbar.