充电电池 镍镉,镍氢,镍锰,镍镉,锂,锂离子有什么区别?那种好?

日期: 2024-06-11 05:03:35|浏览: 78|编号: 73256

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充电电池 镍镉,镍氢,镍锰,镍镉,锂,锂离子有什么区别?那种好?

按材质分类

■碳锌电池重型

又称锌锰电池,是目前最常见的干电池,具有价格低廉、使用安全可靠的特点。基于环保考虑,由于其中仍含有镉,因此必须回收,以免破坏地球环境。

碱性电池

又称碱性干电池,适用于需要大量放电和长期使用的情况。电池内阻较低,因此产生的电流比普通锰电池大。环保型仅含0.025%的汞,无需回收。

■ 汞电池氧化物电池

汞电池由于污染和容量原因已逐渐被锂锰配方取代。

■锂电池

■镍镉充电电池 Ni-Cd ( )

早期已广为大众使用,可反复充放电约500次,但充放电约10次后就会产生记忆效应。另一缺点是在充放电过程中,正极上会长出针状的镉结晶,有时会穿透隔膜,造成内部树枝状短路。因为含有镉,所以必须回收。

■镍氢(金属)充电电池

它是目前市场上主流的充电电池,以氧化镍为正极,以吸收氢气的金属合金为负极,一般可充放电500次以上,由于不含汞、镉原料,所以无需回收利用。

■锂充电电池

■铅酸电池

■太阳能电池

在化学电池中,根据电池所储存的能量是否能通过充电恢复,可分为一次电池(也叫原电池)和二次电池(也叫蓄电池,俗称充电电池,可以反复使用)两大类。一次电池又可分为普通锌锰(中性锌锰)、碱性锌锰、锌汞、锌空气、镁锰、锌银六大系列;二次电池主要有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、碱锰充电电池和铅酸电池等。在数码设备中,常用的电池类型有干电池(包括碱性电池)、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。

干电池:这是最常用的一种电池类型,很多人都用过干电池,但了解其构造的人就不多了。一般我们常用的干电池又叫锌锰电池(图1),又可分为碳锌电池(-Zinc)和锌氯化物电池(Zinc-)。其优点是能量密度高、电流密度适宜、易于机械化生产。在超市里,这两种电池都是成箱低价拍卖的。但可惜的是,由于能量密度不足,这种电池一般只用在耗电量较小的电子产品上,比如闹钟、计算器等,如果你打算用它来驱动数码相机,恐怕你要失望了。

圆柱型锌锰电池因隔膜不同,可分为糊式锌锰电池和纸板锌锰电池。纸板锌锰电池因配方组成不同,电性能也不同,分为C型纸板电池(碳锌电池),又称高容量电池;P型纸板电池(氯化锌电池),又称高功率电池,一般超市或零售市场的干电池都是这种类型,标示为Super Heavy Duty。“C”型比“P”型电池功率容量低20%左右,一般随商品赠送的电池大多为这种类型。干电池的包装分为纸壳(常用为“C”型)、PVC、铁壳、铅皮四种包装,同时以含汞量来区分(基本标准为15ppm),有环保和非环保的区别。

碱性锌锰电池(Zinc-MnO2):是干电池中的重要角色,这种电池就是我们常说的“碱性电池”,由于容量大、电流强、使用时间长,市场对这种电池的需求越来越高。但有些厂家的碱性电池是非环保的含汞电池,原因是这种电池如果在成分中添加氧化银,其容量可以提高约30%以上,但同时零售价格也相对提高。碱性电池是迄今为止最成功的高容量电池,也是性价比最高的电池之一。它改变了传统电池的内部结构和电化学系统,通过采用极其纯净、活性极高的正负极材料,其放电容量达到普通干电池的5-7倍,储存寿命超过普通电池的两倍。另一方面,碱性电池也因其完美的放电曲线而受到青睐。 特别适合需要持续大电流放电的场合,如照相机、电动玩具、BP机、电动剃须刀等。市面上性能良好、价格经济的碱性电池有南孚、双鹿等品牌

选购干电池的常识

市场上销售的锌锰电池有碱性锌锰电池和普通高功率纸板锌锰电池。

圆柱型锌锰电池因隔膜的不同,可分为糊式锌锰电池和纸板锌锰电池。纸板锌锰电池因配方组成不同,其电性能也不同,分为C型纸板电池,又称高容量电池;和P型纸板电池,又称高功率电池。

高功率纸板锌锰电池,如R6P,放电容量大,防漏液性能好,能大电流持续放电。高功率纸板电池价格便宜(目前售价在0.8到1.5元左右)。对于小型闹钟或计算器,可以考虑相对便宜的品牌纸板锌锰电池。运行成本更经济。考虑到耐用性和便捷性,消费者需要自行选择。

高能量的碱性锌锰电池,如LR6,其电极结构与纸板电池相反,外壳为镀镍钢壳,不参与电化学反应,不易漏液。碱性锌锰电池一般寿命较长,手电筒、照相机、玩具等大功率电器,可以长期使用碱性锌锰电池,性价比较高。例如出国旅游最好携带碱性锌锰电池,因为使用碱性锌锰电池可以减少携带量和更换次数。碱性锌锰电池单价较高,目前国产品牌每只价格约在1.8~2.8元,进口品牌价格大多在5元左右。但考虑到其在高能量电器中的使用时间一般是普通锌锰电池的4倍左右,总体性价比较高。

这里L表示电化学体系为碱性锌锰干电池。为了表达干电池的性能特征,通常在序号后加S、C、P。其中S代表糊式电池,通常省略;C代表高容量电池;P代表高功率电池,即该电池适用于大功率、大电流放电场合。R代表的电池为圆柱形。

选购锌锰电池应注意以下几点

1、根据需要选择电池。例如,如果用在手电筒、随身听、BP机、电动玩具等需要大电流输出的设备,最好选择碱性锌锰电池(L)。如果用在收音机、钟表等对电量要求一般的设备,可以选择普通锌锰电池(S、C、P)。

2、要注意电池的性价比,不要盲目迷信洋品牌,其实很多国产品牌电池的性价比是高于国外同类产品的。

3、注意电池的储存期限,普通锌锰电池的保质期为2年,购买时应选择近期生产的产品。

碱性锌锰电池与普通锌锰电池的区别

电池在普通人眼中分为两种:碱性电池和普通锌锰电池。以前人们在日常使用中,常常感觉电池的使用寿命没有想象的那么理想,这就是碱性锌锰电池和普通锌锰电池的区别。在日常使用中,诸如传呼机、手电筒、照相机、电动玩具等大流量的电器最能体现碱性电池和普通锌锰电池的特点。

碱性锌锰电池可使用闪光灯144次、照相机胶卷8卷、玩具操作183分钟,这些指标分别比同期使用的普通锌锰电池好6.86倍、4.38倍、3.81倍,性能价格比也好4.34倍、2.78倍、2.41倍,对于消费者来说,可以合理、安全地使用碱性锌锰电池。

镍锰电池(Ni-Mn):这是2002年3月推出的最新电池类型——碱性镍锰大电流电池(NiOH-MnO2)。由于数码相机耗电量大,普通碱性电池的电流在电量完全用完之前无法驱动,造成浪费。新一代的镍锰电池在电池的正极材料中,采用了通常只添加到镍氢电池中的“氢氧化镍NiOH”,成功开发出了一种不易随时间而减少电量的新型电池。这种电池不仅电流大,续航能力也比普通碱性电池强1.5到5倍。

镍镉电池(Ni-Cd):镍镉电池(图3)是最早在手机、笔记本电脑等设备中使用的一种电池,具有大电流放电特性好、耐过充放电能力强、维护简单等特点。镍镉电池最致命的缺点就是在充放电过程中如果处理不当,会产生严重的“记忆效应”,大大缩短使用寿命。所谓“记忆效应”就是电池电量没有完全放完就充电,时间长了就会导致电池容量下降。在电池充放电过程中(放电更明显),电池极板上会产生一些小气泡,时间长了这些气泡就减少了电池极板的面积,间接影响了电池容量。当然,我们可以通过掌握合理的充放电方法来减少“记忆效应”。另外,镉具有毒性,所以镍镉电池不利于生态环境的保护。 由于镍镉电池存在诸多的缺点,目前基本上已经淘汰出了数码设备电池的应用范围。

镍镉电池的包装分为零售用的正极凸头和组装用的正极平头两种,容量上没有区别。充电电路和下面介绍的镍氢电池类似,都是用1.6倍电压充电。通常镍镉电池的充电次数为300~800次,充放电500次后容量就会下降到80%左右。镍镉电池的记忆效应比镍氢电池严重,所以一定要在完全没电的情况下充电,才能保证使用寿命。

镍氢电池(Ni-MH):镍氢电池(图4)是早期镍镉电池的替代产品,不再使用有毒的镉,可消除重金属元素对环境造成的污染问题。它以氧化镍为阳极,以能吸收氢气的金属合金为阴极。由于这种合金可吸收高达自身体积100倍的氢气,因此储氢能力极强。镍氢电池的能量密度大于镍镉电池,容量约为镍镉电池的数倍;此外,它具有与镍镉电池相同的1.2伏电压和自放电特性,可在一小时内充电,内阻低,一般可进行500次以上的充放电循环。镍氢电池的能量密度比大,也就是说,使用镍氢电池可有效延长数码设备的工作时间,而不会给数码设备增加额外的重量。 同时,镍氢电池在电气特性上与镍镉电池基本相似,在实际应用中,完全可以替代镍镉电池,而不需要对设备进行任何改造。镍氢电池的另一个优点是大大降低了镍镉电池存在的“记忆效应”,这使镍氢电池的使用更加方便。

锂锰电池(Li/MnO2):在介绍锂电池之前,我们先来了解一下锂电池的种类。锂锰电池是目前最常用的锂纽扣电池(原来我们叫它水银电池,但因为污染和容量问题,已经逐渐被锂锰配方所取代)。基本电压为3.0V,最大容量可达。这种电池可以设计得薄、短、小,容量高。再加上放电曲线稳定,所以很多主板等高科技产品都用它作为内存的备用电池。另外圆柱形锂电池容量高、内阻低,可以瞬间释放大电流,是相机电池市场的绝佳选择。不过,由于它的原料金属锂化学活性非常高,所以不建议在同一块电池中使用过多,以免有爆炸的危险。

氯化亚硫酸锂(Li-SOCl2):此系列电池的放电电压是锂电池中最高的,可达3.6V!常温下恒电流密度放电时,放电曲线极其平坦。在-40摄氏度时,该类电池的容量还能维持在常温容量的50%左右,因此具有极其优良的低温操作性能。另外,其年自放电率约为2%,因此储存寿命可达10年以上。目前,它与锂锰电池占据两大锂电池市场。

锂离子 自从日本Sony公司和加拿大Moli株式会社分别于1990年和1991年宣布开发锂离子电池以来,锂离子电池就成了现代电池界的金蛋!锂离子(Li-Ion)电池能够像其他金属锂电子一样输出高电压,3.0~4.0V,而且由于是锂离子状态,比金属锂更安全。Li-Ion电池没有流动的液体电解质,而是使用聚合物电解质进行导电。后来,美国实验室提出了一种新的锂电池设计概念,“塑料锂离子电池”。与Li-Ion的区别在于隔膜材料和电解质的状态。三种基材(正极、负极和隔膜)的最佳粘合剂是聚四氟乙烯(PTFE)。采用50%PTFE乳液,经过一次加工定型,卷成Li-Ion电池的本体。

锂离子电池(图5)具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点,因此得到广泛应用。现在很多数码设备都采用锂离子电池作为电源,尽管它的价格相对较高。与镍氢电池相比,锂离子电池重量轻30-40%,节能60%。正因为如此,锂离子电池的产销量正逐渐超过镍氢电池。锂离子电池的能量密度很高,它的容量是同等重量的镍氢电池的1.5-2倍,充放电次数可达500次以上,自放电率极低。此外,锂离子电池几乎没有“记忆效应”、不含有毒物质等优点也是其得到广泛应用的重要原因。

碱锰充电电池:是在碱性锌锰电池的基础上发展起来的,因采用无汞锌粉及新型添加剂,又称无汞碱锰电池。此电池可充电使用几十次至几百次,不改变原碱性电池的放电特性,更经济。

锂聚合物电池(又称聚合物锂电池)(Li-):是一种新型电池,具有能量密度高、体积更小、超薄、重量轻、安全性高、成本低等诸多明显优势。在外形上,锂聚合物电池具有超薄特性,可以制成任意形状和容量的电池,以满足各种产品的需求。该类电池的最小厚度为0.5mm,试想一下,未来的电池可以薄到信用卡那么薄,是不是不可思议呢?事实上,韩国电子产品制造商KoKam工程公司已经开发出厚度为1mm的锂聚合物电池,并利用这种电池开发制造了“KoKam”数码相机,其尺寸约为信用卡大小,厚度为6mm,重量仅为35克。

铅酸电池():除了上面提到的锂电池外,铅酸电池也是非常重要的电池系统。不过它的体积和重量一直没有得到有效的改善,所以在汽车、摩托车的发动机上还是最常用的。铅酸电池最大的改进是最近利用了高效氧复合技术,完成了水再生,从而达到了完全密封而不需加水的目的。制成的“无水电池”寿命可达4年(单板电压2V)。

燃料电池:通过电极反应将氢和氧的化学能直接转化为电能的装置。具体地说,燃料电池是利用水电解的逆反应的“发电机”。电池工作时,需要不断供给活性物质(反应物质)——燃料和氧化剂,这与其他普通化学电池不同。燃料电池的优点是能量转换效率高、可靠性高,工作时无噪音、无粉尘、无辐射,是一种清洁能源。3月6日,卡西欧计算机株式会社发布了一种实用的便携设备用“小型高性能燃料电池”(图6)。这种小型装置可以为手机、笔记本电脑、PDA等便携设备提供能源。与目前使用的锂离子电池相比,这种重量只有原锂离子电池一半的燃料电池,却能提供约4倍的电池能量。不过,这种设备还处于实验阶段,估计要到2004年大规模生产后才能进入市场。

通过外观区分

■一般圆柱型例:1号/2号/5号/7号等,适用于一般电子产品。

■纽扣形状示例:水银电池,适用于电子表、助听器等。

■方例:9V电池,适用于无线麦克风,玩具等。

■片材形式示例:太阳能电池板,适用于计算机和户外建筑。

按使用次数

■一次性电池:用过之后就丢弃,无法重复使用,例如碳锌电池、碱性电池、汞电池、锂电池。

■ 二次电池:可充电并可重复使用的电池,例如:镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池等。

按用途分类

■工业用途:工厂用于特定形状或多个部件的内置产品,如电动工具、通讯电池等。

■消费者使用示例:一般消费者使用时,可在市面上购买替换电池,最常用的是圆柱凸头电池。

使用寿命

电池是化学物质,所以也有一定的使用寿命。干电池等一次电池(包括普通碱性电池)不能充电,所以它们的使用寿命当然只有一次。对于充电电池,我们一般以充电次数来衡量其使用寿命的长短。镍镉电池的循环寿命约为300~700次,镍氢电池的充电次数一般为400~1000次,锂离子电池的充电次数为500~800次。充电电池的使用寿命,除了受到制造电池的原材料、制造工艺等因素的影响外,还与电池的充放电方式、实际使用情况密切相关。例如,某人从1985年开始使用6节(日立)镍镉电池,一直使用到现在,但电池容量已经减少了一点。 看来,只要使用方法合理,充电电池完全可以达到甚至大大超过标称的使用寿命。

电池电压和容量

在电学中,电压、容量等概念常用于衡量单个电池的性质和性能。一般单节干电池(包括碱性电池)的额定电压为1.5V,镍镉电池和镍氢电池的额定电压为1.2V,锂离子电池的额定电压为3.6V(有的厂家生产的锂离子电池的额定电压为3.7V),相当于三节镍镉或镍氢电池串联后得到的电压。一些常见的不可充电锂电池的电压为3V(图7是相机中使用的锂电池,即富士的)。

容量是指电池储存的电量大小。电池容量的单位是“mAh”,中文名称是毫安时(测量铅酸电池等大容量电池时,为方便起见,一般用“Ah”表示,中文名称是安培时,1Ah=)。如图4所示,GP超级电池的额定容量为,如果以0.1C(C为电池容量)电流即130mA放电,则电池可继续工作10小时(/130mA=10h);如果以0.1C(C为电池容量)电流放电,则电池可继续工作10小时(/130mA=10h);如果以130mA放电,则电池可继续工作10小时(/130mA=10h);如果以130mA放电,则电池可继续工作10小时(/130mA=10h)。(实际工作时间因电池实际容量个体差异而不同)。这是理想情况下的分析。 数码设备在实际工作过程中的电流不可能一直恒定在某一数值(以数码相机为例,由于液晶屏、闪光灯等元器件的开启或关闭,工作电流就会发生很大的变化),所以一块电池对于某一台设备的供电时间只能是一个近似值,这个值只能通过实际操作经验来估算。

由于单块电池的电压和容量都很有限,所以一般需要用几块电池组成电池组,才能满足不同设备的实际供电需要。在数码相机中,最常见的电池组合方式是串联,也就是把电池的正负极首尾相连。比如把4块1.2V的电池串联起来,就会组成一个电压为4.8V,容量为的电池组;而在笔记本电脑中,电池一般都是采用混合连接的方式,也就是既串联又并联。

都是充电电池,区别就是利用的化学反应不同,最终结果就是能不能充放电,指标有:充放电次数,最大容量,有无记忆效应。镍镉:500次。记忆效应小。镍氢:500-800次。稳定。有记忆效应。镍锰:市面上不多,基本被淘汰了,从环保角度考虑,最好选择最贵的镍氢电池。

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