七类常用电池优缺点对比

日期: 2024-07-13 03:10:36|浏览: 133|编号: 80457

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七类常用电池优缺点对比

常用的七种电池类型分别是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、钴酸锂电池、三元材料电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池;这七种电池都有各自的优缺点,下面我们来了解一下。

1.铅酸电池

以铅及其氧化物为主要电极、以硫酸溶液为电解液的一类电池。放电状态下,正极的主要成分为二氧化铅,负极的主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。分为排气式电池和免维护铅酸电池。

使用

启动类:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等的启动、照明;

固定式:主要用于通信、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;

牵引式:主要用于各种电瓶车、叉车、铲车等动力源;

铁路用途:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车的启动、照明电源;

储能:主要用于储存风能、太阳能等发电的电能;

优点:成本低、应用广泛、制造工艺成熟、比锂电池更安全;

缺点:循环寿命短、充放电倍率较小、污染严重、能量比及质量比较低、重量重、体积大、自放电大。

2.镍镉电池

镍镉电池的正极由氧化镍粉和石墨粉组成,石墨不参与化学反应,主要作用是增强导电性;负极由氧化镉粉和氧化铁粉组成,氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性,防止团聚,提高极板的容量。

使用

大型袋式和开口式镍镉蓄电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、航空发动机等作为启动或应急电源。

圆柱形密封镍镉电池主要用于电动工具、剃须刀等便携式电器。

小型纽扣式镍镉电池主要应用于电流较小、放电率较低的无绳电话、电动玩具等。

优点:放电性能优良、贮存期长、高倍率充电性能好、温度适应性广、高品质、高可靠性、重量轻、用途广泛、使用安全性高;

缺点:金属镉污染严重,有记忆效应损害电池寿命,自放电率高。

3.镍氢电池

镍氢电池是由氢离子与金属镍构成的,正极板材料为Ni00H,负极板材料为吸氢合金。

用途:镍氢电池具有能量密度高、充放电速度快、循环寿命长、无污染等特点,广泛应用于笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动自行车等领域,主要应用于混合动力汽车。

优点:放电性能优良,贮存期长,高倍率充电性能好,温度适应性广,使用安全性高;电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池轻,使用寿命更长,对环境无污染。

缺点:价格较高,比镍镉电池贵;自放电较大,性能比锂电池差,且有记忆效应损害电池寿命。

4.锂离子电池

采用钴酸锂粉末在铝板上构成阳极,采用碳锂化合物在铜板上构成阴极,极板间夹有亚微米级微孔的聚烯烃薄膜隔膜,电解液为有机溶剂。

用途:主要用于制造手机、笔记本电脑等便携式电子设备,但由于价格昂贵,很少使用。钴酸锂电池不宜大电流放电,过大电流放电会缩短放电时间(内部会产生较高的温度,能量会损失),并可能造成危险。

优点:结构稳定,比容量高,综合性能突出,电化学性能优越,无记忆效应,自放电小。

缺点:RCE安全性较差,工作温度范围较窄(-20~60℃),而且钻石比较稀缺,价格非常昂贵。

5.三元材料(Ni+Mn+Co)电池

采用锂镍钴锰(LiO2)三元正极材料在铝板上构成阳极,采用锂碳化合物在铜板上构成阴极,极板间夹有亚微米多孔聚烯烃薄膜隔膜,电解液为有机溶剂。

应用:是一种容量和安全性比较均衡的材料,循环性能比普通钴酸锂要好,用三元材料制成的电芯已经取代了之前广泛使用的钴酸锂电池电芯,广泛应用于笔记本电脑电池、电动汽车等领域。

优点:比容量高、循环性能优异、可快速充放电,充电效率可达100%、输出功率高、使用寿命长、不含有毒有害物质、无记忆效应、自放电小。

缺点:安全性差,有内应力,内部温度分布不均匀,使用温度范围窄(-20~60℃)。

6、锰酸锂电池

采用锰酸锂材料在铝板上构成阳极,采用锂碳化合物在铜板上构成阴极,极板间夹有亚微米级微孔的聚烯烃薄膜隔膜,电解液为有机溶剂。

用途:广泛应用于手机、笔记本电脑等便携式电子设备。

优点:成本低、安全及低温性能好、比容量高、不含有毒有害物质、无记忆效应、自放电小。

缺点:材料本身不太稳定,容易分解产生气体,所以经常与其他材料混合使用以降低电池单体成本。但是其循环寿命衰减快,容易膨胀,高温性能差,寿命相对较短。

7.磷酸铁锂电池

阳极由磷酸铁锂材料在铝板上形成,阴极由锂碳化合物在铜板上形成,极板间夹有具有亚微米微孔的聚烯烃薄膜隔膜,电解液为有机溶剂。

使用

电动汽车:大巴车、电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、叉车、清洁车、电动轮椅等;

电动工具:电钻、电锯、割草机等,遥控车、船、飞机等玩具,UPS及应急灯、警示灯、工矿灯等;

储能设备:太阳能、风能发电等;照相机、小型医疗仪器、便携设备等的镍镉、镍氢电池的更换。

优点:充放电速度快、成本低、安全性高、高温性能好、体积小、重量轻、比容量高、循环寿命长、不含有毒有害物质、无记忆效应、自放电小。即使过放至零伏也不会损坏,效率输出高:持续大电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;

缺点:低温性能差,导电性较差,制造设备和工艺不完善。

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