ニッケル・鉄電池
電池板の活物質は多数の充填された管もしくはポケットに収容され、支持・導通フレームおよびグリッドにしっかりと取り付けられている。支持するものは管と良く電気的に接触している。グリッドは薄いシート鋼から打ち抜かれた上に補強幅を持つ軽い骨格フレームである。グリッドは他のすべての内部金属表面同様、腐食を防止するためにニッケルメッキされている。構成要素は電解質で覆われたままでなければならない。もし乾いてしまうと陰極板は酸化し非常に長い充電時間を必要とするからである。
正極板の活物質はニッケル水和物の形である。管のリテイナーは細長いスチールリボンで作られ、長さ約4インチ、直径1/4インチ、1/8インチで細長い穴があけられニッケルメッキされている。リボンは螺旋状に巻かれ、巻かれた縫い目がつけられ、管は約1/2インチの間隔で小さなスチールリングで補強される。これらの管にニッケル水和物とニッケルの純粋片を薄い交互の層(それぞれ約350層で)を充填ししっかりと詰め込んで打ち付ける。ニッケル片の目的はニッケル水和物と管の良い接触を形成し、それにより導電性を生み出すことである。管は充填され閉められるとグリッドに垂直に取り付けられる。
負極板の活物質は酸化鉄である。リテイナーのポケットは細く、細かく穴が開けられたニッケルメッキ鋼でできており、幅1/2インチ、長さ3インチ、最大厚さ1/8の大きさである。細かく粉末状にされた酸化鉄はこれらのポケットにしっかりと押しこまれ、その後これらはグリッドに取り付けられる。取り付け後にプレスされ、グリッドと密着させる。これによりポケットの側面が波形になり、ポケットと活物質のばね接触を提供する。
充放電は1つの電極からもう一方の電極への酸素の移動を伴う(1つの板の集まりからもう一方の板の集まりへ)。よってこの種の電池は酸素リフト電池と呼ばれることがある。充電した電池では正極板の活物質は超酸化され、負極板の活物質はスポンジ状や還元状態にある。
もし電池の通常の容量が不十分である場合、電解液の温度が46°Cを超えない限りは短時間で増加率の高い充電を得ることができる。この短時間充電は非常に効率的で損失がない。通常の充電率の3倍までの充電率(電池の公称容量に等しい電流を1時間で割ったCという値で定義される)で30分間使用できる。
Ni-Fe電池を完全に充電するには通常は7時間を要する。使用中の充電量は前回の放電の程度により決まる。例えば電池を1/2放電すると、通常の3.5時間の充電が可能になる。過充電すると電流が無駄になり、電解液中の水が急速に蒸発する。
充電の逓減率を高めるためには充電中にセル端子間に平均1.67ボルトを維持する必要がある。充電開始時の電流値は電気抵抗により変化する。抵抗がない場合、開始速度は通常の約2倍、終わるまでの速度は通常の約40%になる。