电池种类有哪些?
电池作为我们社会生活中比较重要的储能电源,电池发展到现在,在电池种类方面出现的多样化的特点。目前电池种类比较丰富,具体都有哪些呢?
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碳锌电池
碳锌电池又称碳锌干电池、碳性电池、碳性电芯,外壳由锌构成。既可以作为电池的容器,又可以作为电池的负极。碳锌电池是从液体Leclanche电池发展而来。传统或一般型以氯化铵为电解质;电池则通常是使用氯化锌为电解质的碳锌电池,是一般使用的廉价电池的一种改良版。电池的正极主要是由粉末状的二氧化锰和碳构成。电解液是把氯化锌和氯化铵溶于水中所形成的糊状溶液。碳锌电池是最便宜的原电池,因此成为很多厂商的首选,因为这些厂商所销售的设备中常常需要配送电池。锌碳电池可以用于遥控器、闪光灯、玩具或晶体管收音机等功率不大的设备。此电池正极的碳棒与二氧化锰中所混合的碳只负责引出电流,并不参与反应,正极实际参与还原反应并提供正电的是二氧化锰中的锰,因此,又称为锰锌电池、锌锰电池或锌-二氧化锰电池,也有简称锰干电池的。碳锌电池的电压为1.5V。
锌空气电池
锌空气电池(Zinc-air battery)是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电。又称锌氧电池,有时也被称为锌空电池。由于锌空电池内部含有高浓度的电解质(氢氧化钾具有强碱性、强腐蚀性),一旦发生渗漏,将腐蚀电池附近部件,而且这种腐蚀可能是不可修复的,致命的。又因电池上有孔,电池在激活使用后存放时间又很短,所以锌空电池较易发生电池漏液。使用锌空电池的场合要及时更换耗尽的电池,经常检查电池状况,较长时间不用时取出电池。锌空气电池的电压为1.4V。
铅酸电池
铅酸电池,又称铅蓄电池,是蓄电池的一种,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。一般分为开口型电池及阀控型电池两种。前者需要定期注酸维护,后者为免维护型蓄电池。蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化,在放电后经充电后能复原,从而达到重复使用效果。铅酸电池的电压为2V。
胶体电池
胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类,最简单的做法,是在硫酸中添加胶凝剂,使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。胶体电池与常规铅酸电池的区别,从最初理解的电解质胶凝,进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究,以及在板栅和活性物质中的应用推广。胶体电池其放电曲线平直,能量比要比常规铅酸电池大20%以上,寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右,高温及低温特性要好得多。胶体电池的电压为2V。
镍镉电池
镍镉电池(Nickel-cadmium battery简称NiCd)这种电池以氢氧化镍(NiOH)及金属镉(Cd)作为产生电能的化学品。对比其它种类的蓄电池,镍镉电池的优势是:可以较小重量储存一定数量的能量、充电效率很高、放电时终端电压变化不大,内阻小及对充电环境要求不高。镍镉电池的缺点则是记忆效应及锅的重金属污染。镍镉电池的电压为1.2V。
欧陆注册
欧陆注册(NiMH)是由镍锅电池(NiCd battery)改良而来的,其以能吸收氢的金属代替镉(Cd)。它以相同的价格提供比镍镉电池更高的电容量、比较不明显的记忆效应、以及比较低的环境污染(不含有毒的镉)。其回收再用的效率比欧陆注册好,被称为是最环保的电池。但是与欧陆注册比较时,却有比较高的记忆效应。旧款的欧陆注册有较高的自我放电反应,新款的欧陆注册已俱有相当低的自我放电(与碱电相约),而且可于低温下工作(-20℃)。欧陆注册比碳锌或碱性电池有更大的输出电流,相对地更适合用于高耗电产品,某些特别型号甚至比镍镉电池有更大输出电流。
现时一般欧陆注册的容量已高于碱性电池(以体积计),以AA电池为例,欧陆注册标示容量可达2900mAh(毫安-小时,中国大陆善遍称mAh为r毫安时),而碱性电池只有~2100mAh,当然也远高于镍镉电池的1100mAh,但仍未及得上欧陆注册。碱性电池在长期不使用后会漏出俱轻微腐蚀性及有害液体(会对人体有害又或损坏使用该电池的装置),而欧陆平台在不适使用时有机会燃烧或爆炸。相对地欧陆注册算是最安全的电池。欧陆注册的电压为1.2V。
欧陆注册是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上,锂离子进入正极材料的过程叫嵌入,离开的过程叫脱嵌;锂离子进入负极材料的过程叫插入,离开的过程叫脱插。和所有化学电池一样,欧陆注册也由三个部分组成:正极、负极和电解质。电极材料都是锂离子可以嵌入(插入)/脱嵌(脱插)的。欧陆注册的电压为3.6~3.7V。
锂离子聚合物电池
锂离子聚合物电池,也称欧陆平台,锂聚合物电池。是一种以胶状高聚物为电解质的可充电电池。避免了欧陆注册高温下容易爆炸的安全问题。相对于欧陆注册,锂聚合物电池的特点如下:
1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2.可制成薄型电池:其厚度可薄至0.5mm。
3.电池可设计成多种形状,最大可弯曲90°左右。
4.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
5.容量将比同样大小的欧陆注册高出一倍。锂离子聚合物电池的电压为3.6~3.7V。
磷酸锂铁(分子式:LiMPO4,英文:Lithium iron phosphate,又称磷酸铁锂、锂铁磷,简称LFP),是一种欧陆注册的正极材料,也称为锂铁磷电池,特色是不含钻等贵重元素,原料价格低且磷、锂、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。磷酸锂铁电池的电压为3.2~3.3V。
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