电池分类与介绍

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1、电池的分类:一、 按工作性质和贮存方式划分1 原电池(一次电池)1) 锌锰电池a. 锌锰干电池b. 碱性锌锰干电池2) 锌汞电池3) 锌空气电池4) 固体电解质电池2. 蓄电池(二次电池)1) 铅蓄电池a. 一般蓄电池b. 干荷式蓄电池c. 免保护蓄电池2)铅晶蓄电池3) 铁镍蓄电池4) 镍镉蓄电池5) 银锌蓄电池6) 锂电池3. 燃料电池4. 太阳电池5. 温差电池6. 核电池7. 储蓄电池8. 纳米电池1.原电池(一次电池):放电完毕后不能充电的电池。优势:携带方便、不需保护、可 长期贮存或利用。经常使用的是碳一锌干电池。负极:锌做的圆筒,内有作为电解质,少量、惰性填料及水 调成的糊状电解

2、质正极:周围裹着掺有二氧化锰的糊状电解质的一根碳棒。1) 锌锰电池a. 锌锰干电池有圆柱型和叠层型两种结构。优势:利用方便、价钱低、原材料丰硕、适合大 量自动化生产。缺点:放电电压不稳,容量受放电率阻碍较大。适于中小放 电率和间歇放电利用。新型锌锰干电池容量和寿命均提高一倍,并改善了密 封性能。b. 碱性锌锰干电池 以碱性电解质代替中性电解质。有圆柱型和钮扣型两种。优势:容量大,电 压平稳,能大电流持续放电,可在低温(-40C)下工作。这种电池可在规定条 件下充放电数十次。2)锌汞电池 有钮扣型和圆柱型两种。放电电压平稳,可用作要求不太严格的电压标准。缺点: 低温性能差(0C以上利用),且汞有

3、毒。已慢慢被其他电池代替。3)锌空气电池 以空气中的氧为正极活性物质。湿式碱性电池,用 NaOH 为电解液,价钱低廉, 供铁路信号用。干式碱性和干式中性电池原料丰硕、价钱低廉,但只能在小电流 下工作。所有空气干电池都受环境湿度阻碍,利用期短,靠得住性差,不能在密 封状态下利用。4)固体电解质电池 以固体离子导体为电解质,分高温、常温两类。高温的有钠硫电池,可大电流工 作。常温的有银碘电池,电压伏,价钱昂贵,尚未取得应用。已利用的是锂碘电 池,电压伏。这种电池靠得住性很高,可用于心脏起搏器。但这种电池放电电流 只能达到微安级。2. 蓄电池(二次电池):充电电池,寿命长。1)铅蓄电池 用在汽车、摩

4、托车上。能在短时刻内供给壮大电流。工作电压平稳、结构简单、内阻 小、起动性能好、价钱低,利用温度及利用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮 存性能好,应用普遍。缺点:比能量小,对环境侵蚀性强。a. 一般蓄电池:图3-1 一般蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物组成,电解液是硫酸水溶液。优势:电压稳固、价钱廉价;缺点:比能低、利用寿命短和日常保护频繁。n.m*b.干荷式蓄电池:负极板有较高的储电能力,在完全干燥状 态下,能在两年内保留所取得的电量,利历时,只需加 入电解液,等过2030分钟就可利用。正常利历时,如 有丰裕时刻,可进行3-4h的充电,这对蓄电池的利用性 能更为有利。此刻,汽车用的蓄电池大部

5、份是干荷式蓄电 池c.免保护蓄电池:电解液消耗量超级小,在利用 寿命内大体不需要补充蒸馏水。还具有耐震、 耐高温、体积小、自放电小的特点。利用寿命 为一般蓄电池的两倍。市场上的免保护蓄电池 也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以 后利用中不需要保护(添加补充液);另一种是 电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用 户全然就不能加补充液。组成:铅蓄电池一样由三只或六只单格电池串联 而成,每只单格电池的额定电压为2V。一般铅蓄电池的结构如图3-1所示,要紧由正负极板、隔板、电解液、外壳、联条、 接线柱等部件组成。遛tn)2)铅晶蓄电池要紧应用在电动车、UPS和运算机、应急照明等领域,还有电力系统

6、、通信和邮电 设备、银行系统、船舶系统等其它备用电源。优势:寿命长,铅酸电池寿命的一倍。放电性能为一样铅酸电池的 3倍多。深度放电性能好,铅晶电池可深度放电到 0V,继续充电可恢复全数额定容量, 这一特性相对铅酸电池来讲是难以达到的境遇。耐低温性能好;环保性好。3)碱性蓄电池,电解液是碱性氢氧化钾溶液。正极为氧化镍,负极为铁。伏。其优势是轻便、寿命长、易保养,缺点是效率不高。4) 正极为氢氧化镍,负极为镉,电解液是氢氧化钾溶液。优势:轻便、抗震、寿 命长,经常使用于小型电子设备。5)银锌蓄电池 正极为氧化银,负极为锌,电解液为氢氧化钾溶液。优势:能大电流放电,耐震, 用作宇宙航行、人造卫星、火

7、箭等的电源。充、放电次数可达约 100150次循环。 缺点:昂贵,利用寿命短6)锂电池 组成:(1)电池上下盖 (2)正极活性物质为氧化锂钴 (3)隔膜一种特 殊的复合膜(4)负极活性物质为碳 (5)有机电解液 (6)电池壳(分为钢壳和铝壳两种) 以锂为负极的新型高能量电池。优势:单体电池电压高,比能量大,贮存寿命长(可达10年),高低温性能好,可在-40150C利用。缺点:价钱昂贵,另外电 压滞后和平安问题尚待改善。3. 燃料电池把燃烧释放的化学能转换成电能。可从外部别离向两个电极区域持续地补充 燃料和氧化剂而无需充电。燃料电池由燃料(例如氢、甲烷等) 、氧化剂(例如氧 和空气等)、电极和电

8、解液等四部份组成。工作时将燃料通入负极,氧化剂通入正 极,它们各自在电极的催化下进行电化学反映以取得电能。燃料电池的能量利用率高,约等于热机效率的 2倍以上。优势:设备轻巧; 不发噪音,很少污染;可持续运行;单位重量输出电能高等。因此,它已在 宇宙航行中取得应用,在军用与民用的各个领域中已展现普遍应用的前景。4. 太阳电池 把太阳能转换为电能。日光照射时,产生端电压,取得电流,用于人造卫星、宇 宙飞船中的太阳电池是半导体制成的(经常使用硅光电池) 。日光照射太阳电池表 面时,半导体PN结的双侧形成电位差。其效率在百分之十以上,典型的输出功率 是510毫瓦每平方厘米(结面积)。5. 温差电池 两

9、种金属接成闭合电路,并在两接头处维持不同温度时,产生电动势。通常产生 的温差电动势较小。但将温差电偶串联成温差电堆时,也可作为小功率的电源, 这叫做温差电池。用半导体材料制成的温差电池,温差电效应较强。6. 核电池 把核能直接转换成电能。这种核电池可产生高电压,但电流很小。它用于人造卫 星及探测飞船中,可长期利用。7. 贮备电池 电池贮存时不直接接触电解液,直到电池利历时,才加入电解液,如镁化银电池又称海水电池等。8. 纳米电池用纳米材料制作的电池 ,要紧用于电动汽车,电动摩托,电动助力车上。该种电池 可充电循环 1000 次,持续利用达 10 年左右一次充电只需 20 分钟左右,平路行程 达

10、 400km ,重量在 128kg ,已经超越美日等国的电池汽车水平。它们生产的镍氢电 池充电约需 6-8 小时平路行程 300km 。电池制造工艺:1) 配料 用专门的溶液和粘接剂别离与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后, 制成浆状的正负极物质。2) 涂漠 将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,别离制成正负极极片。3) 装配 按正极片隔膜负极片隔膜自上而下的 顺序放好,经卷绕制成电池极 芯,在经注入电解液、封口等工艺进程,即完成电池装配进程。制成成品电池。4) 化成 用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测 挑选出合格的成品电池,待出厂。潜力产品

11、:一、镍氢电池 镍氢电池是以高能贮氢合金为负极,可应用范围:照相机、摄像机、移动、无绳电话、对讲机、笔记本电脑、PDA、各类便携式设备电源和电动工具等。 要紧特性:1、与铅酸、镍镉电池相较,镍氢电池具有性能和环境优势;二、与锂离子电池相较,镍氢电池具有价钱和平安优势。 有人断言,锂离子电池会完全替代镍氢电池。但是一直将锂离子电池用于笔记本电脑和 移动的戴尔公司和摩托罗拉公司出于价钱的考虑又从头青睐镍氢电池,而锂离子电池在 移动中的平安性问题,近来又时有发生。镍氢电池用于纯电动汽车(EV)和混合电动汽 车(HEV)已进入产业化时期,丰田公司利用松下PEVE公司的镍氢电池组装的电动汽 车已年产近

12、10 万台, 供给美国和欧洲市场。而锂离子电池驱动的电动汽车仍处于开发 时期。本田将利用传统的镍氢电池作为其明年上市的新款汽油和电动混合动力车的动力来源。 本田以为锂子技术仍然不靠得住,不能保证大规模生产,据本田总裁称锂技术不是最正 确的选择,因为还有靠得住性和持续性的忧虑。 锂电池能够被做得更小而且比镍氢电 池能够存储更多的电能,可是由于锂电池比镍氢电池更易于过热,因此存在平安隐忧。二、 燃料电池 以氢气或含氢化合物与氧气或空气进行电化学反映,生成水,放出电子而形成电流, 优势:高效、环保、静音的优势应用:普遍用于汽车、军事和等便携场合。趋势:燃料电池汽车被业内以为是21世纪最有进展前途的环

13、保汽车,全世界40家要紧 汽车制造商中有25家投入大量人力物力致力于燃料电池汽车的研发;德国海军 去年末两艘燃料电池潜艇的服役拉开了燃料电池大规模军用的序幕;而日本除开 发出大量用于笔记本电脑、和的燃料电池外,还将普及 家用燃料电池,预测到 2020年其家用燃料电池市场规模将达3075亿日元。日立东芝都在开发专家预测:燃料电池在近期、中期不可能大进展,理由是价钱贵、第二是系统复杂保护困难,第三是寿命不够长,第四是氢的储运有难题,第五是电、氢、电转换 效率低,最后一个是铂的资源不够用。燃料电池开发的历史也较长,但由于 系统复杂且保护困难,氢的储运又是一大难题,至少5年内可不能有作为。锂电池作为汽

14、车动力电池是最正确选择,包括日本、美国、中国在内的汽车 巨头几乎一致看好锂电池,尤其是磷酸铁锂电池。三、锂电池优势:寿命长、重量轻、体积小。缺点:价钱高,技术不成熟趋势:09 年将有很多厂家致力于锂电池生产。日本:提倡油电混合动力。欧洲:清洁柴油 美国:致力于对氢动力研发应用:低端的电话、笔记本电脑、数码相机、电动工具、矿灯市场,中端的风电和太阳 能储能市场,和高端的电动自行车、电动摩托车、电动代步车、电动轮椅、电 动轿车及电动客车市场等。在军事航天领域如坦克、潜艇、火箭、月球车等方 面,锂电也大有效武之地。现状:目前仿佛没有任何汽车单纯的在利用锂电池,电动自行车上有。电动自行车市场 是目前最

15、被看好的锂电应用市场之一,国内目前很多厂商正踊跃投入电池生产线 建设,但因受国家产业政策及其消费政策误差的阻碍,短时间内国内几乎没有市 场。电动轮椅车、电动摩托车及其他代步车与电动自行车情形类似,本土市场还 有一个培育期,但国外情形相对乐观。愈来愈多的汽车制造商,包括丰田和通用正在打算利用锂电池作为新款混合动力 车的动力来源。四、锂离子电池 锂离子电池具有单体电压高、比能量大、自放电低、循环寿命长、工作温度宽等优势, 而备受推崇,成为高级便携式电器的首选能源。锂离子电池自 1992 年由索尼公司产业 化以来,全世界市场大体由日本独霸。 2000 年以前,日本锂离子电池产量约占世界总 产量的95% 以上。最近几年来,随着中国和韩国的迅速崛起,日本一支独秀的格局已 经被慢慢打破,日本锂离子电池的市场份额已下跌至此刻的 60%以下,全世界锂离子 电池产业已形成中、日、韩三分天下的格局。中国锂离子电池市场约占全世界市场的 30%。近几年来中国的一批锂离子电池生产企业已进展成为全世界电池行业注目的骨干 企业,加上 SONY 等国外企业迁入无锡等地,中国锂离子电池的生产规模还将逐年扩 大。缺点:1) 电池本钱较高。2) 不能大电流放电。只适合于中小电流的电器利用。3) 需要爱惜线路操纵。电池过充将破坏正极结构而阻碍性能和寿命;

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