鎳鎘電池的原理：

位于負極的鎘(Cd)和氫氧化鈉(NaOH)中的氫氧根離子(OH-)化合成氫氧化鎘，并附著在陽極上，同時也放出電子。電子沿著電線至陰極，和陰極的二氧化鎳與氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)形成氫氧化鎳和氫氧根離子，氫氧化鎳會附著在陽極上，氫氧根離子則又回到氫氧化鈉溶液中，故氫氧化鈉溶液濃度不會隨著時間而下降。

放電反應(yīng)式：

負極反應(yīng)：Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e-

正極反應(yīng)：2e-+NiO2+2H2O→Ni(OH)2+2OH-

總反應(yīng)：Cd+NiO2+2H2O→Cd(OH)2+Ni(OH)2

充電反應(yīng)式：

正極反應(yīng)：Ni(OH)2+2OH-→2e-+NiO2+2H2O

負極反應(yīng)：Cd(OH)2+2e-→Cd+2OH-

總反應(yīng)：Cd(OH)2+Ni(OH)2→Cd+NiO2+2H2O鎳鎘電池正極板上的活性物質(zhì)由氧化鎳粉和石墨粉組成，石墨不參加化學(xué)反應(yīng)，其重要用途是增強導(dǎo)電性。負極板上的活性物質(zhì)由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成，氧化鐵粉的用途是使氧化鎘粉有較高的擴散性，防止結(jié)塊，并新增極板的容量。活性物質(zhì)分別包在穿孔鋼帶中，加壓成型后即成為電池的正負極板。極板間用耐堿的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔開。電解液通常用氫氧化鉀溶液。與其它電池相比，NiCd電池的自放電率(即電池不使用時失去電荷的速率超科電池)適中。NiCd電池在使用過程中，假如放電不完全就又充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。比如，放出80%電量后再充足電，該電池只能放出80%的電量。這就是所謂的記憶效應(yīng)。當然，幾次完整的放電/充電循環(huán)將使NiCd電池恢復(fù)正常工作。由于NiCd電池的記憶效應(yīng)，若未完全放電，應(yīng)在充電前將每節(jié)電池放電至1V以下。