鋰電池里面為什么是軟的？紐扣電池和普通電池哪個(gè)更好，區(qū)別是什么？
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2019-04-09 22:32
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鋰電池是軟的
“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí)，M.S.WhitTIngham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰離子電池是前幾年出現(xiàn)的金屬鋰蓄電池的替代產(chǎn)品，電池的主要構(gòu)成為正負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜以及外殼。
正極---采用能吸藏鋰離子的碳極，放電時(shí)，鋰變成鋰離子，脫離電池陽(yáng)極，到達(dá)鋰離子電池陰極。
負(fù)極----材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物。
電解質(zhì)---采用LiPF6的乙烯碳酸脂、丙烯碳酸脂和低粘度二乙基碳酸脂等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑體系。
隔膜---采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它們復(fù)合膜，尤其是PP/PE/PP三層隔膜不僅熔點(diǎn)較低，而且具有較高的抗穿刺強(qiáng)度，起到了熱保險(xiǎn)作用。
外殼---采用鋼或鋁材料，蓋體組件具有防爆斷電的功能。
鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
軟包鋰電池只是液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼。在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝，在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池最多只會(huì)鼓氣裂開。
安全性能好
軟包電池，而不像鋼殼鋁殼電芯那樣會(huì)發(fā)生爆炸。
重量輕
軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。
容量大
軟包電池較同等規(guī)格尺寸的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%。
內(nèi)阻小
軟包電池的內(nèi)阻較鋰電池小，目前國(guó)產(chǎn)軟包電池芯的內(nèi)阻最小可做到35mΩ以下，極大的降低了電池的自耗電。
設(shè)計(jì)靈活
軟包電池的形狀可根據(jù)客戶的需求定制，開發(fā)新的電芯型號(hào)。
現(xiàn)有的軟包電池芯型號(hào)較少，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求；
開發(fā)新的型號(hào)成本高。
鋰電池有兩種，鋰電池和鋰聚合物電池。
普通鋰電池內(nèi)部是液態(tài)的電解質(zhì)，必須使用硬質(zhì)外殼包裹，才能達(dá)到形體穩(wěn)定和安全。
鋰聚合物電池呢，是固態(tài)電解質(zhì)。當(dāng)然，不是很硬啦（也可以做的很硬）。可以任意改變外形，以適應(yīng)不同的需要。
軟包鋰電池的優(yōu)點(diǎn)有安全性能好，重量輕，容量大，內(nèi)阻小，設(shè)計(jì)靈活等。
鋰電池外殼的材質(zhì)，如果外面有包裝的話，就不容易看出來(lái)，必須看到電池本體，鋼殼電池的重量上會(huì)比同體積的電池重點(diǎn)，但是鋁殼和軟包裝的就不容易區(qū)分，不過(guò)軟包裝電池會(huì)比鋁殼電池軟一點(diǎn)，用手掰很容易變形.紐扣電池
紐扣電池（buttoncell）也稱扣式電池，是指外形尺寸象一顆小紐扣的電池，一般來(lái)說(shuō)直徑較大，厚度較薄（相對(duì)于柱狀電池如市場(chǎng)上的5號(hào)AA等電池）。紐扣電池是從外形上來(lái)對(duì)電池來(lái)分，同等對(duì)應(yīng)的電池分類有柱狀電池，方形電池，異形電池。
常見的紐扣電池按化學(xué)組成有這樣幾種：碳性，堿性，鋅-氧化銀，鋅-空氣，鋰-二氧化錳，鎳鎘充電紐扣電池，鎳氫充電紐扣電池等。如果按照外形就有單體和層疊的區(qū)分了。詳細(xì)的來(lái)說(shuō)碳性紐扣電池最常見，也最便宜，堿性的貴一點(diǎn)，但是放電效果好。這兩種電壓都是1.5V，從堿性AG1到AG13，標(biāo)稱容量大約從15mAh到140mAh不等。適合微安級(jí)的放電要求。多用在計(jì)算器，電子玩具，助聽器，打火機(jī)，手表等等。
鋅-氧化銀紐扣電池，算是紐扣電池中的佼佼者了。電壓1.55V，容量高于碳性，堿性紐扣電池，高階放電曲線平穩(wěn)，大約有90%的部分始終穩(wěn)定在1.45V以上，放電曲線幾乎成一條直線，然后迅速掉電，電壓豎直掉下去。主要的用途是：計(jì)算器，助聽器，相機(jī)，手表等。特別指出一點(diǎn)，這種電池的防漏液效果特別好，而且長(zhǎng)效使用效果也不錯(cuò)，我曾經(jīng)給客戶更換過(guò)兩塊放在單反相機(jī)里面為測(cè)光系統(tǒng)供電的國(guó)產(chǎn)達(dá)利AG13號(hào)電池，用了8年多，才更換新品，而且一點(diǎn)漏液跡象都沒(méi)有。真是很厲害！
紐扣電池除了可以單體電池供電外，由于其體積小，還發(fā)展了高伏電池-即將多支紐扣電池層疊，常見典型的型號(hào)有：
6F22（9V）4F22（6V），15F20（22.5V），10A（9V），11A（6V），23A（12V），25A（9V），26A（6V），27A（12），476A（6V），120H7D（8.4V），2X625A（3V）等等。由于采用了紐扣電池，組合后的電池組很小巧，但是放電強(qiáng)度不大，多用在小型電機(jī)，小型無(wú)線電發(fā)射用直流電源。需要注意的是由于高伏層疊電池多為普通碳性電池組合生產(chǎn)，一般都不易長(zhǎng)期存放，在購(gòu)買時(shí)候應(yīng)該注意生產(chǎn)日期，盡量使用一年內(nèi)出產(chǎn)的產(chǎn)品。紐扣電池由于造價(jià)低廉，通常含有有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境危害相當(dāng)大，這種電池更需要大家的有效回收，不要隨意丟棄。
紐扣電池和普通電池的區(qū)別
因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)光二極管的啟動(dòng)電壓一般都在2V以上，7號(hào)電池一節(jié)只有1.5V，需要兩節(jié)才能點(diǎn)亮。而質(zhì)量較差的LED啟動(dòng)電壓更高，有些甚至高于3V，這就造成可能需要三節(jié)7號(hào)電池才能較長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮LED。而由于發(fā)光二極管的電流曲線非線性，電壓升高一點(diǎn)電流就增大很多，所以直接用4.5V驅(qū)動(dòng)是不行的，會(huì)導(dǎo)致燒毀或迅速光衰。需要加電阻限流。這就增加了電路的復(fù)雜性和工序。再則7號(hào)電池三節(jié)需要專用的電池夾，同時(shí)電筒外殼尺寸也增大很多，這也增加了成本。
而紐扣電池三節(jié)（LED質(zhì)量過(guò)得去的話兩節(jié)也行）可以直接疊裝，不需要專門電池夾，且紐扣電池供電能力差，內(nèi)阻高，不需要加限流電阻。所以從材料成本、工藝成本等各方面考慮，紐扣電池是最優(yōu)的選擇。
使用紐扣電池的電筒，是為了大幅度節(jié)約成本的設(shè)計(jì)，而七號(hào)電池的電筒本身其實(shí)也屬于節(jié)約成本和提高易用性的設(shè)計(jì)，市場(chǎng)上也是較為常見的，例如單節(jié)或三節(jié)7號(hào)電池可以輕松的從百貨商店中買到，而且不需要充電維護(hù)，隨用隨換。單節(jié)7號(hào)電池其實(shí)也有很簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，就是一個(gè)只有幾個(gè)元件的升壓電路，最簡(jiǎn)單的只是一個(gè)三級(jí)管，一個(gè)電感加上幾個(gè)電阻電容就能工作，成本很低，稍微好一點(diǎn)點(diǎn)的就是一個(gè)控制IC加一個(gè)電感和幾個(gè)電阻電容。這種電筒也比較常見，但由于驅(qū)動(dòng)電路的成本限制，轉(zhuǎn)換效率有限，而且由于成本的限制通常不會(huì)使用好的LED，所以效果也很有限。
再高檔一點(diǎn)的，有些設(shè)計(jì)為只可以使用4.2V單節(jié)10440鋰電池或者可以兼容普通1.5V7號(hào)電池及同7號(hào)電池尺寸一樣的4.2V10440鋰電池。這種使用的驅(qū)動(dòng)電路就是升降壓一體型的了，相對(duì)來(lái)說(shuō)較貴。
也有只可以使用單節(jié)5號(hào)電池或者兼容普通1.5V5號(hào)電池或者同5號(hào)電池尺寸相同的4.2V單節(jié)14500電池的電筒。
再向上，就是使用4.2V單節(jié)18650鋰電池（以前的筆記本電池常用的電芯）的電筒，這種是目前比較普及的爛大街的電筒。使用上比較方便，有些設(shè)計(jì)為電筒身上帶有充電插口，可以把充電器插上去就能充電，不過(guò)我印象里稍微高檔些的18650電筒都不自帶充電接口，需要把電池取出充電。
再向上，就是雙18650或者更多更大鋰電池尺寸的手電筒了。
另外就是LED也很重要，很多廉價(jià)手電筒使用的是國(guó)產(chǎn)LED，LED存在一個(gè)發(fā)光效率和光色問(wèn)題，偏藍(lán)的光色顯色性不好，看起來(lái)比較冷白，由于人眼對(duì)藍(lán)綠光敏感，感覺(jué)很亮，但是夜晚照路的話就是一片白花花，并不能很好的看清路面情況。好一些的LED則顏色是暖白，就是偏黃的光色，這種看起來(lái)不是很亮，但是路面情況等會(huì)比較容易看清。至于發(fā)光效率問(wèn)題，說(shuō)起來(lái)也簡(jiǎn)單，就是同樣給LED輸入1W功率，能發(fā)出來(lái)“多亮的光”，術(shù)語(yǔ)上來(lái)講就是流明度或者是光通量，這個(gè)就不再展開講，通俗的講就是同樣的功率下，發(fā)光效率高的更亮。進(jìn)口LED這點(diǎn)做的比大部分國(guó)產(chǎn)LED好——至少目前我所知的情況是如此的，例如Cree，OSRAM，飛利浦等LED。
鋰電池的話，還牽涉到安全性、充電器和充電維護(hù)的問(wèn)題。
