1，设计负极容量超过正极容量
负极始终有未充电的活性物质存在，也就是电池容量由正极容量决定，正负极活性物质容量比一般控制在：负极容量/正极容量=（1.3--2.0）/1。负极中包含过量的未充电的活性物质，以使负极在充足以前正极上就开始产生氧气。因氧气能与负极活性物质反应，使负极永不能被完全充足，因而负极上不能放出氢气。这部分过量的负极物质分为两部分：充电贮备物质【以Cd（OH）2形式存在。当过充电时，负极中的充电贮备物质还原成金属镉，而镉又与过充电时正极产生的氧气反应生成Cd（OH）2，当正极氧气生成的速度等于氧气与镉反应的速度时，这样一来负极不会进一步被充满，此时负极的电位几乎维持不变，负极上也不可能产生氢气。】和放电贮备物质（以金属镉形式存在）；
一般地，在密封镍镉电池中，正极产生的氧气有两个消耗途径：
借助化学反应使镉氧化：1/2O2+Cd+H2O→Cd（OH）2
借助电化学还原：1/2O2+H2O+2e→2OH-
电化学还原与镉的存在几乎无关，用烧结式基板时，此反应在金属镍上更容易进行。研究表明，约占73%的氧气是通过电化学还原消耗的。
2，控制电解液用量
电解液的用量一般小于电极和隔膜可吸收的电解质量，以利于氧气从正极向负极扩散。
3，选用微孔隔膜
除了一般电池对隔膜的要求外，还要求隔膜尽可薄，透气性好，孔径尽量小，以适应使氧气快速向扩散的需要（尼龙毡，纤维素毡，聚乙烯毡，氯乙烯-丙烯共级毡）。
4，负极采用薄极片
5，进行反极保护
组合电池的容量取决于容量较低的那个电池.因此，当容量最小的那只单体电池容量放完后，整个电池组仍在放电，此时容量最小的电池就被强制“过放电”，而造成反极充电状态.第一阶段是正常放电，放电到电池电压降至0V.此时，正极容量已放完，因负极容量过剩，仍有未放电的活性物质存在.第二阶段电池电压急剧下降至-0.4V，此时，负极继续氧化反应（正常放电），而正极发生水的还原反应，产生氢气：
负极：Cd+2OH-→Cd（OH）2+2e
正极：2H2O+2e→H2↑+2OH-
此时，放电到负极容量已放完，负极电位急剧变正，电池电压降至-1.52~-1.6V. 此时，第三阶段，正极析出氢气，负极上析出氧气：
负极：4OH-→O2↑+2H2O+4e
必须指出，电池过充电是，正极上生成氧气，负极上生成氢气；而强制放电（也称反极充电）时，正极上生成氢气，负极上生成氧气。电池一旦发生反极充电，是电池内压急剧上升，引起爆炸。氧气和氢气更易引起爆炸。为此，除严禁过放电外，还必须采取反极保护措施，即在正极加入反极物质Cd（OH）2。正常放电时，正极中的Cd（OH）2并不参加反应，一旦电池出现过放电时，正极中的Cd（OH）2立即进行阴极还原：
Cd（OH）2+2e→Cd+2OH-
而代替了水在正极上的还原，防止了氢气生成。同时，还原生成的Cd又可与负极上放电产生的氧气建立镉氧循环。
6，采用密封圈