锂电池、干电池、铅酸电池……不同种类电池之间到底有何区别?

日期: 2024-04-11 13:05:49|浏览: 91|编号: 46271

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电池干电池、铅酸电池……不同种类电池之间到底有何区别?

什么是电源管理?

电源管理是指如何有效地将电源分配给系统的不同组件。一个好的电源管理系统有三个特点:1.系统功耗低,2.系统热稳定性好,3.系统电源噪声低,EMC性能优越。

电源的类型包括电池、开关电源和线性电源。其中,电池包括干电池、铅酸电池和锂电池,开关电源包括DC/DC、AC/DC,线性电源包括集成线性稳压器和台式线性电源。

蓄电池干电池

干电池属于化学电源中的原电池或原电池。因为这种化学功率器件的电解液是不能流动的糊状物,所以称为干电池,相对于具有流动电解液的电池而言。常见的有普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、镁锰干电池、锌空气电池、锌汞氧化电池、氧化锌银电池、锂锰电池等。

由于干电池是一次性使用,成本相对较高,而且无论是普通的锌锰电池还是碱性电池,其内阻都比较大(通常在0.5~10欧姆的水平),因此当负载较大时,电压降非常严重,无法实现大电流的连续工作。

蓄电池铅酸蓄电池

铅酸蓄电池是一种具有100多年历史的电池。铅酸蓄电池的工作原理是:将电池中的阳极(PbO2)和阴极(Pb)浸入电解液(稀硫酸)中,两极之间产生2V的电力。

铅酸蓄电池最大的特点是价格低廉,支持20C以上的大电流放电(20C意味着10Ah电池可以达到10*20=200A的放电电流),抗过充能力强,技术成熟,可靠性相对较高,无记忆效应,充放电控制方便。但是,它寿命低(通常不超过500次充放电循环),质量大,维护困难,使其成为具有突出优点和缺点的电池。

铅酸蓄电池的突出优点是大电流放电能力强、无记忆效应、可靠性高,而突出缺点是质量大、维护难。为了解决因需要补充电解液而难以维护的问题,人们开发了免维护铅酸蓄电池。

蓄电池用镍氢/镍铬电池

镍铬电池是最早用于手机、笔记本电脑等设备的电池类型,具有大电流放电特性好、抗过充放电能力强、维护简单等优点。但是,其最致命的缺点是,如果在充放电过程中处理不当,会出现严重的“记忆效应”,大大缩短电池容量和使用寿命。

所谓“记忆效应”就是电池在电池充电之前,电池电量没有完全放电,久而久之会导致电池容量下降,在电池充放电(放电比较明显)的过程中,会在电池极板上产生微小的气泡,久而久之,这些气泡会减小电池极板的面积, 并且还间接影响电池的容量。

市场上可以买到的镍氢电池型号很多,有圆柱型和方形两种,它们的原理和结构都差不多,但圆柱型更常见,有AAA(7号)、AA(5号)、2/3AA、4/3AA、B、C、D型不同尺寸和不同容量的电池。这些电池的标称电压均为 1.2V。

蓄电池用锂离子/聚合物电池

锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点,因此得到了广泛的应用——现在很多数码设备都使用锂离子电池作为电源,虽然价格比较贵,而且锂离子电池比镍氢电池轻30~40%,但能量比要高出60%。该电池的能量密度非常高,其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,并且具有非常低的自放电率。此外,锂离子电池几乎没有“记忆效应”,不含有毒物质。

锂离子电池的安全性:与铅酸电池、镍氢电池等具有抗过充过放能力的电池相比,锂离子电池的充放电必须严格注意。锂电池有严格的放电下限电压,通常为2.5V,如果放电继续低于该电压,将严重影响电池的容量,甚至对电池造成无法修复的损坏;另一方面,电池的充电截止电压必须限制在4.2V左右,如果过度充电,锂离子电池会过热、漏液甚至发生剧烈爆炸。因此,在使用锂离子电池组时,必须配备特殊的过充和过放保护电路。

平衡充电:先恒流再恒压充电,保证100%充满电,因为是串联的电池组,所以不可能保证每个串联的电池在充电时都能发挥最佳能力。因此,它们是单独收费的。

电池优缺点对比:

关于电池寿命:

经常有人问电池寿命是多少年,但实际上,多少年并不严格。比如3个人用同一辆纯电动车,一人去杂货店购物,一天10公里,一人上下班,一天50公里,一人早上跑外卖100公里,下午再跑100公里,肯定会有区别。

更准确的电池寿命是循环寿命,循环意味着电池充满用完一个循环,例如,你只充电了一半的循环,当你用完时,它是半个循环,例如,充满电时是半个循环。一次充电不代表循环一次,充电次数与寿命无关,所以不需要为了减少充电次数而充电,铅酸蓄电池的循环寿命为300次,新型三元聚合物锂电池的循环寿命为1000次, 新型磷酸铁锂电池的循环寿命在2000倍时衰减了80%,新型比亚迪磷酸铁锂电池的循环寿命在2500倍时衰减了80%,也就是说,磷酸铁锂的寿命是铅酸电池寿命的7倍以上, 锂电池不像铅酸电池,锂电池没有记忆效应,浅充电浅放电最好。

(文章编排:道达清洁研究所)

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