首先，先讓我們來回顧一下電池的發(fā)展史。

　　1836年，丹尼爾電池誕生（鋅銅原電池，現(xiàn)在早就不用了）；

　　1859年，鉛酸電池發(fā)明，一直到今天還是非常常用；

　　1878年，法國的L.梅謝在鋅錳電池中用含鉑的多孔性炭電極代替二氧化錳炭包，開發(fā)了鋅空氣干電池的技術(shù)；

　　1883年，氧化銀電池發(fā)明（如今常用于手表用1.55V紐扣電池，另有大型化電池組用于衛(wèi)星、潛艇等高大上的地方）；

　　1888年，鋅錳干電池開始實(shí)現(xiàn)商品化；

　　1899年，鎳鎘、鎳鐵電池被發(fā)明，這使得鎳正極材料體系的電池開始進(jìn)入人們視野，并延續(xù)至今日的鎳系電池家族（鎳鎘、鎳氫、鎳鋅等）；

　　20世紀(jì)初期，電池理論和技術(shù)發(fā)展一度陷入停滯。直到第二次世界大戰(zhàn)之后，電池技術(shù)才有了新的重大發(fā)展；

　　1947年，實(shí)現(xiàn)了鎳鎘電池的密封化，使鎳鎘干電池成為可能；

　　1949年，jl開發(fā)出小型化堿性鋅錳干電池，使一次性電池的容量和放電功率都大大提高；

　　1958年，Harris提出了采用有機(jī)電解液作為鋰一次電池的電解質(zhì)，這帶來多種一次性鋰電池的實(shí)用化，包括鋰二氧化錳電池（電腦主板電池）、鋰亞硫酰氯電池（例如水表上用的ER14505）以及鋰-二硫化鐵電池，就是常說的鋰鐵電池；

　　1988年，nx創(chuàng)辦，開創(chuàng)國產(chǎn)品牌逆襲外資電池先河，目前已經(jīng)躋身世界五大堿性電池生產(chǎn)商之一；

　　2009年，耐時(shí)掌握鋰鐵電池核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化，在全球市場與勁量一較高下。

　　市面上容易購買到的干電池AA（AAA）主要是碳性電池和堿性電池，不論大超市還是小雜貨店都容易購買。鎳氫充電電池則相對(duì)少見的多，不過也還算能買到。那么，這幾種電池區(qū)別在哪，又如何正確選擇電池呢？下面我們就分別介紹這三種電池。

　　一、碳性電池

　　碳性電池，學(xué)名是中性鋅-二氧化錳干電池（zinc-manganesedrybattery），最簡單的識(shí)別方法：電池皮上型號(hào)為R6+后綴（五號(hào)）/R03+后綴（七號(hào)），就是此類電池，后綴S表示普通，P表示高功率，C表示高容量等等。碳性電池放電功率很低，放電容量也很拙計(jì)，所以只適合用于低耗電電器，如鐘表、遙控器等。另外，碳性電池的負(fù)極就是電池外殼，放電完畢后常常由于外殼破裂而發(fā)生電解液泄露，損壞用電設(shè)備。最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)錢便宜，市面上單價(jià)常常低于一元，甚至有低于5角的（當(dāng)然質(zhì)量就呵呵了）。

　　二、堿性電池

　　堿性電池亦稱為堿性干電池、堿性鋅錳電池、堿錳電池，是目前商品化的鋅錳干電池系列中性能最好的品種。堿性電池的型號(hào)是LR6（五號(hào)）/LR03（七號(hào)），前綴L代表堿性（a”L”kaline）。當(dāng)然可能在數(shù)字后面還有后綴，但是不常見。堿性電池采用電解二氧化錳制作環(huán)形正極，鋅粉和添加劑配置的鋅膏作為負(fù)極。由于電解液導(dǎo)電性強(qiáng)，正負(fù)極材料表面積大大優(yōu)于碳性電池，以及強(qiáng)堿性條件下對(duì)鋅-錳體系電化學(xué)反應(yīng)的促進(jìn)作用，使堿性電池的輸出功率和容量都遠(yuǎn)勝于碳性電池。堿性電池相比于碳性電池更適合于較大功率的用電器，不過隨著數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展，很多用電器堪稱電老虎，比如高亮度LED手電筒、閃光燈等。這些用電器電流動(dòng)輒就上1500mA的，一般堿性電池恐怕也難堪大任。

　　碳性和堿性電池的漏液問題一直是消費(fèi)者頭疼的問題。碳性電池自不必說，用放電過程不斷消耗的負(fù)極鋅兼做外殼，就決定了放電后期外殼很可能破裂漏液，畢竟反應(yīng)嘛，不一定那么均勻的發(fā)生。

　　雖然堿性電池采用了密封的電池結(jié)構(gòu)，但是堿液有個(gè)特點(diǎn)，叫做浸潤性，對(duì)金屬表面吸附能力特強(qiáng)。這造成所謂爬堿現(xiàn)象。在家也能做做模擬實(shí)驗(yàn)，找個(gè)不銹鋼筷子之類的，垂直插入較濃的純堿水溶液。結(jié)果純堿固體會(huì)沿著金屬筷子一路向上爬。這個(gè)現(xiàn)象實(shí)際上是由于吸附在金屬表面，處于液面以上的純堿溶液水分蒸發(fā)造成濃度梯度，而使下面的純堿溶液被“吸”上來蒸發(fā)掉。這在堿性電池里頭也時(shí)有發(fā)生，也就是我們常說的的電池漏液現(xiàn)象，漏液并不可怕，主要是腐蝕到昂貴的用電器。電解液泄漏。

　　此外，堿性電池過度放電下負(fù)極產(chǎn)生氫氣，電池內(nèi)壓升高，為了避免電池爆炸，位于負(fù)極泄壓閥會(huì)打開，排氣同時(shí)當(dāng)然也就漏液了。電池漏液是件喜聞樂見又無比蛋疼的事。輕則腐蝕電極影響接觸，重則腐蝕電路板昂貴用電器報(bào)廢。所以，一直以來，電池的一個(gè)重要的改進(jìn)目標(biāo)就是沒有漏液。

　　三、鎳氫充電電池

　　其實(shí)鎳氫電池并不是那么好買的。吾常于金陵城鼓樓區(qū)內(nèi)逛遍商場超市，只找到兩家出售鎳氫充電電池，而且每家都只有一種鎳氫電池可選。原因嘛，對(duì)于一般用戶而言，鎳氫電池需要配合充電器同時(shí)使用，單次投入過大，對(duì)于低強(qiáng)度使用的用戶而言并不劃算。鎳氫電池正極是鎳的氫氧化物，負(fù)極是儲(chǔ)氫合金。鎳氫電池輸出電壓較鋅錳干電池更穩(wěn)定，輸出功率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鋅錳干電池。不過，鎳氫電池自放電高于鋅錳干電池，即使是使用在低自放電的用電設(shè)備中也高于鋅錳干電池。這對(duì)于低強(qiáng)度長時(shí)間使用的用電設(shè)備來說，會(huì)顯著降低電池的有效容量。另外，鎳氫電池的容量（2000-2500mAh）本來就略低于堿性電池低電流放電下的容量（2500-3000mAh），因此若將鎳氫電池用于鐘表等用電器中，使用時(shí)間常常低于堿性電池，還容易造成鎳氫電池過放電而損害用電設(shè)備的情況。

　　四、新一代干電池：鋰鐵電池

　　鋰鐵干電池，全稱鋰-二硫化鐵干電池。由于這種電池采用了全新的內(nèi)部材料，具備多種特性，常常被業(yè)界稱為第三代干電池。相較于1949年就有的堿性電池而言，鋰鐵電池的出現(xiàn)確實(shí)十分新穎。正極二硫化鐵在放電中發(fā)生的反應(yīng)可逆性較窄，因此這種特殊電池用于開發(fā)成為充電電池并不適當(dāng)，而搭配使用不利于充電但容量較高的鋰金屬作為負(fù)極，便可提高可用容量。這使得這種電池十分適用于一次性電池應(yīng)用，是碳性電池和堿性電池后的最佳替代方案。由于鋰和水會(huì)產(chǎn)生劇烈反應(yīng)的緣故，鋰鐵電池電解液采用的是含鋰鹽的有機(jī)溶劑而非水溶液，相對(duì)于碳性電池和堿性電池而言，這種新型的鋰鐵電池就從材料上杜絕了漏液的風(fēng)險(xiǎn)。同尺寸鋰－二硫化鐵電池的重量只有堿性電池一半，而放電總能量卻比堿性電池高出25%以上。具有明顯放電電壓平臺(tái)（大約1.45V），因此相比堿性電池而言鋰鐵電池放電電壓更穩(wěn)定。放電功率顯著高于堿性電池。特別適合在重負(fù)載場合使用，如閃光燈、電動(dòng)工具、電動(dòng)牙刷、成人玩具、兒童玩具的使用中。同時(shí)相比于堿性電池，其漏液率和自放電都更低，因此用于低功率的用電器同樣具有一定的優(yōu)勢，但是制約其普及的最大因素是制作成本較高，電池單價(jià)可高出堿性電池100%以上。

三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán)，在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據(jù)說可以達(dá)到1萬次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于500次（標(biāo)準(zhǔn)條件下充放電），但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問題，主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣，其循環(huán)壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進(jìn)行深度充放電，不然會(huì)對(duì)電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計(jì)算的話，循環(huán)壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電，電池壽命會(huì)大幅下降到不足200次。正常鋰電池的充放電次數(shù)在800-1000次，按三天一次完全充放電來看，使用壽命可長達(dá)8.3年，目前普通鉛酸電池的壽命在3-4年左右。

　　新型鋰電池采用與電解液相容的材料，這種材料是濕潤的，且化學(xué)成份是穩(wěn)定的。電介質(zhì)的蒸發(fā)力低，電化學(xué)穩(wěn)定性好，從而改進(jìn)了電池的包裝和安全性。而且這種電池可在低于100℃的中溫條件下進(jìn)行運(yùn)行，因而適用于機(jī)動(dòng)車、通訊和其它多方面。

　　這種新型鋰電池除具有鋰陽極外，還有二硫化鈦陰極和由LIA3F6組成的電極。分液器外涂有表面活化劑，在陰極中含有一種特殊結(jié)合力的配方，與新型電極相容。結(jié)果表明，此種電池的循環(huán)壽命是性能最佳電池的2倍。

　　以砜為主的電介液，如3MeS是一種雜環(huán)化合物，之所以選擇此類化合物作電介液是因?yàn)樗鼈兙哂斜韧ǔＫ褂玫?MeTHF電介液抗氧化和抗還原作用都強(qiáng)。此外，該電介液還具有溶點(diǎn)較低，沸點(diǎn)較高的特點(diǎn)，因而使用溫度較廣。但同時(shí)它們又具有極高的極性，不能使分液器非極性材料變濕潤。所以，在分液器表層需涂味哇琳或硅-乙二醉咪銼啉作表面活化劑。這些物質(zhì)可以使電介液將分液器變潮，而不影響電極的穩(wěn)定性。

　　為了改進(jìn)陰極的機(jī)械穩(wěn)定性能，使用乙烯-聚氯乙烯其聚物作為粘合荊，以替代過去所使用的聚四氟乙烯。由于以電介液并不能使該材料變潮，因而需添加砜化合物以保持其濕潤性。

　　美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室業(yè)已研制成功一種新型的鋰陽極電化學(xué)電池，從而提高了充電鋰電池的充電放電循環(huán)次數(shù)。盡管老式的二級(jí)鋰電池貯電性能較好，但循環(huán)壽命較短，這是因?yàn)殇囯姵氐慕M成在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上是不相容的，經(jīng)幾次循環(huán)，陰極易于分解。

　　新型鋰電池采用與電解液相容的材料，這種材料是濕潤的，且化學(xué)成份是穩(wěn)定的。電介質(zhì)的蒸發(fā)力低，電化學(xué)穩(wěn)定性好，從而改進(jìn)了電池的包裝和安全性。而且這種電池可在低于100℃的中溫條件下進(jìn)行運(yùn)行，因而適用于機(jī)動(dòng)車、通訊和其它多方面。

　　這種新型鋰電池除具有鋰陽極外，還有二硫化鈦陰極和由LIA3F6組成的電極。分液器外涂有表面活化劑，在陰極中含有一種特殊結(jié)合力的配方，與新型電極相容。結(jié)果表明，此種電池的循環(huán)壽命是性能最佳電池的2倍。

　　以砜為主的電介液，如3MeS是一種雜環(huán)化合物，之所以選擇此類化合物作電介液是因?yàn)樗鼈兙哂斜韧ǔＫ褂玫?MeTHF電介液抗氧化和抗還原作用都強(qiáng)。此外，該電介液還具有溶點(diǎn)較低，沸點(diǎn)較高的特點(diǎn)，因而使用溫度較廣。但同時(shí)它們又具有極高的極性，不能使分液器非極性材料變濕潤。所以，在分液器表層需涂味哇琳或硅-乙二醉咪銼啉作表面活化劑。這些物質(zhì)可以使電介液將分液器變潮，而不影響電極的穩(wěn)定性。

　　為了改進(jìn)陰極的機(jī)械穩(wěn)定性能，使用乙烯-聚氯乙烯其聚物作為粘合荊，以替代過去所使用的聚四氟乙烯。由于以電介液并不能使該材料變潮，因而需添加砜化合物以保持其濕潤性。

　　鋰鐵電池除了在內(nèi)部材料上跟碳性、堿性電池有著本質(zhì)區(qū)別，在生產(chǎn)工藝上也完全不同，下面是鋰鐵電池的詳細(xì)誕生過程。

　　上圖就是鋰鐵電池正極的原材料：二硫化鐵粉末。

　　烘干區(qū)，電池的極片在經(jīng)歷過攪拌后，會(huì)在烘干區(qū)烘干，讓原漿完美吸附在極片上。

　　這一大塊是鋁箔，負(fù)極的原材料就是需要完美吸附在它的上面。

　　儲(chǔ)存好的極片會(huì)被切割成一片片，并點(diǎn)上極耳。

　　鋰鐵電池三層安全閥門，防爆，防漏，防短路，很安全的樣子。

　　鋰鐵電池的正極，還沒有注入電解液前的樣子。

　　這就是馬上要注入特別調(diào)配的電解液咯！

　　當(dāng)然啦，每顆電池也會(huì)抽樣做身體檢查。準(zhǔn)備給各式各樣的電池照肺啦！好多電池，好像在選糖。這個(gè)是專門給電池照x光的機(jī)器x-ray。

　　主要是想給大家展示一下，堿性電池和鋰鐵電池從結(jié)構(gòu)上的不同，透過x-ray，讓我們看看電池內(nèi)部長什么樣。

　　沒想到電池的x光照片也能看得這么清楚。所以大家有看懂么？能看出區(qū)別么？

　　如圖所示2就是堿性電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡單來講堿性電池大多數(shù)為鋅錳電池，內(nèi)部填充的物質(zhì)為水劑電解液。下面是鋰鐵電池即將被打開的樣子。警示：大家平時(shí)不可以隨便打開電池喲！里面的電解液都是化學(xué)物質(zhì)，會(huì)腐蝕皮膚的。

　　本寶寶是在專業(yè)人員的協(xié)助下，才敢放心hold住的。

　　可以看到耐時(shí)鋰鐵電池的內(nèi)部也是卷繞式的結(jié)構(gòu)。

　　鋰鐵電池的結(jié)構(gòu)圖，怎么說呢，是不是有一種深深的雖然看不明白，但又覺得很厲害的感覺。我偏不說那4個(gè)字。

　　通過對(duì)一次性電池的歷史回顧，以及暴力拆解、x-ray剖析，讓我們對(duì)碳性電池、堿性電池、鋰鐵電池三者有了清晰了解，以及三者之間的本質(zhì)區(qū)分。這三類電池，可謂各有優(yōu)勢，較第一代碳性和第二代堿性電池而言，第三代鋰鐵電池優(yōu)勢更為明顯。其中最為突出的性能優(yōu)勢：能夠完全兼容1.5V用電平臺(tái)設(shè)備；特別適用于大電流放電；電量充足，其實(shí)際放電容量超過市面上在售的所有民用一次電池；溫度范圍比其他一次電池寬廣得多，低溫性能優(yōu)異，可用在-40℃至60℃環(huán)境下；體積小、重量輕、防漏液；自放電低，可貯存長達(dá)10年；不含對(duì)環(huán)境有害的材料，無汞無鉻從原材料上實(shí)現(xiàn)真正的零污染。正是基于以上優(yōu)點(diǎn)，鋰鐵電池常常被業(yè)內(nèi)稱為繼碳性電池、堿性電池后的第三代一次電池，是目前一次性電池最理想的替代方案，更成為眾多國家地震和戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急包里的必備品。