양극(陽極)에 니켈의 수산화물을, 음극에 카드뮴을 사용한 알칼리 축전지. 전해액은 대개 수산화칼륨 수용액이 사용된다.
극판구조는 기계적으로 튼튼한 튜브 또는 상자 모양의 포켓에 극물질(極物質)을 채워 넣은 형상이 많다. 전해액은 20~25 % 수산화칼륨 수용액에 소량의 수산화리튬을 첨가한 것이 많이 사용된다.

음·양의 두 극판은 서로 엇갈리게 짜서 니켈을 도금한 강판제(鋼板製), 또는 스티롤 등의 합성수지로 된 전해조(電解槽)에 넣고, 두 극판은 염화비닐 등의 다공판(多孔板)인 세퍼레이터(separator)로 격리한다. 기전력은 1.33~1.35 V이며, 보통 20~45 ℃에서 사용이 가능하다. 충전할 때는 전해액이 감소하므로 물을 보충한다. 전기적으로나 기계적으로 튼튼하여 수명이 길고, 안정하며 보전(保全)이 수월한 독립전원으로 그 용도가 넓다.

튜브식(式)은 수명이 가장 길고, 완방전용(緩放電用)에 적합하며, 포켓식은 두꺼운 형과 얇은 형이 있는데, 완방전용과 급방전용의 양쪽에 사용된다. 용도는 갱내 안전등(坑內安全燈)·열차점등용·통신전원·전기차 동력·디젤 기관의 시동, 기타 고율방전용 등이다.

근래에는 종래의 것과는 구조가 다른 고성능의 소결식(燒結式) 니켈-카드뮴 전지가 실용되고 있다. 음·양의 두 극판 모두 니켈 분말을 소결해서 얻은 다공성 금속판에 극물질을 스며들게 한 구조이며, 내부저항도 적다. 이 밖에 완전밀폐형도 있으며, 플래시램프·사진 플래시·전기면도기·전기시계·전자기기·라디오·태양전지 조합전원·로켓·미사일 등에 사용된다.