Во время разряда на положительной пластине высшие оксиды никеля переходят в низшие, а на отрицательной — железо превращается в оксид. Таким образом, реакции, происходящие в никель-железных аккумуляторах, представляют собой переход кислорода с одной пластины на другую. При заряде аккумулятора кислород с железной, или отрицательной, пластины переходит на никелевую, или положительную. Во время разряда происходит обратный процесс. В щелочном аккумуляторе в отличие от свинцового электролит остается постоянным по составу и плотности, а в электролите, находящемся в порах пластин, происходят изменения.

Никель-кадмиевый аккумулятор имеет много общего с никель-железным. Активный материал положительных пластин, состав электролита и особенности конструкции одни и те же для обоих типов аккумуляторов. Однако у никель-кадмиевых аккумуляторов в отличие от никель-железных отрицательные пластины заполнены смесью губчатого кадмия с губчатым железом, повышающим мелкозернистость кадмия. При заряде и разряде аккумулятора кислород из активного материала одной пластины переходит в активный материал другой.

В процессе заряда активная масса положительных пластин окисляется, при этом гидрат закиси никеля переходит в гидрат окиси никеля, а активная масса отрицательных пластин, состоящая из гидрата закиси кадмия и железа, восстанавливается и превращается соответственно в губчатое железо и губчатый кадмий.

При разряде все процессы протекают в обратном направлении, т. е. активная масса положительных пластин восстанавливается, переходя в гидрат закиси никеля, а активная масса отрицательных пластин окисляется и превращается в гидрат закиси железа и гидрат закиси кадмия.

Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают более высокой отдачей, чем никель-железные. Кроме того, внутреннее сопротивление их ниже и саморазряд меньше; они менее чувствительны к низкой температуре.

Эдс заряженного щелочного аккумулятора составляет примерно 1,34—1,38 В. При разряде под нагрузкой нормальным режимом напряжение аккумулятора составляет примерно 1,25 В, в конце разряда падает до 1 В, а во время заряда поднимается до 1,75— 1,8 В. Эдс щелочных аккумуляторов определяется состоянием активной массы и степенью ее окисления и почти не зависит от плотности электролита.

Емкость щелочного аккумулятора несколько уменьшается с увеличением разрядного тока. При понижении температуры электролита емкость аккумулятора также уменьшается в определенной пропорции, с повышением температуры увеличивается, однако при нагреве электролита свыше 45°С аккумуляторы теряют значительную часть своей емкости.

Внутреннее сопротивление щелочных аккумуляторов вследствие меньшей проводимости активных веществ и электролита значительно выше свинцовых.

Отдача щелочных аккумуляторов по энергии и емкости ниже, чем свинцовых и не превышает 65—70% по ампер-часам. Потери получаются главным образом из-за высокого внутреннего сопротивления, разложения воды электролита и образования во время разряда веществ, которые затем самопроизвольно распадаются. Саморазряд в щелочном аккумуляторе очень невелик.

Преимуществом щелочного аккумулятора перед свинцовым является его большая механическая и электрическая прочность: он выдерживает значительные перегрузки и колебания тока, не боится перезаряда и недозаряда, может длительно находиться в нерабочем состоянии и требует меньшего ухода.