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電池知識

鉛晶蓄電池與鉛酸電池相比有哪些優(yōu)勢呢?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-06-23 18:30    點(diǎn)擊量:
鉛晶蓄電池較鉛酸電池具有無可比擬的優(yōu)越性: 
  1、鉛晶電池的使用壽命長 
  一般鉛酸電池循環(huán)充放電都在350次左右,而鉛晶電池在額定容量放電60%的前提下,循環(huán)壽命700多次,相當(dāng)于鉛酸電池壽命的一倍。 
  2、高倍率放電性能好 
  特殊的工藝使鉛晶電池具有高倍率放電的特性,一般鉛酸電池放電只有3C,鉛晶電池放電最大可以達(dá)到10C。 
  3、深度放電性能好 
  鉛晶電池可深度放電到0V,繼續(xù)充電可恢復(fù)全部額定容量,這一特性相對鉛酸電池來講是難以達(dá)到的境界。 
  4、耐低溫性能好 
  鉛晶電池的溫度適應(yīng)范圍比較廣,從-20—50℃都能適應(yīng),特別是在-20℃的情況下,放電能達(dá)到87%。對廣大低溫地區(qū)是不可多得的首選佳品。 
  5、環(huán)保性好 
  鉛晶電池所采用的新材料、新工藝和新配方,不存在酸霧等揮發(fā)的有害物質(zhì),對土地、河流等不會造成污染,更加符合環(huán)保要求。 
  鐵鎳蓄電池 
  也叫愛迪生電池。鉛蓄電池是一種酸性蓄電池,與之不同,鐵鎳蓄電池的電解液是堿性的氫氧化鉀溶液,是一種堿性蓄電池。其正極為氧化鎳,負(fù)極為鐵。充電、放電的化學(xué)反應(yīng)是 
  電動勢約為1.3~1.4伏。其優(yōu)點(diǎn)是輕便、壽命長、易保養(yǎng),缺點(diǎn)是效率不高。 
  鎳鎘蓄電池 
  正極為氫氧化鎳,負(fù)極為鎘,電解液是氫氧化鉀溶液,充電、放電的化學(xué)反應(yīng)是 
  其優(yōu)點(diǎn)是輕便、抗震、壽命長,常用于小型電子設(shè)備。 
  銀鋅蓄電池 
  正極為氧化銀,負(fù)極為鋅,電解液為氫氧化鉀溶液。 
  銀鋅蓄電池的比能量大,能大電流放電,耐震,用作宇宙航行、人造衛(wèi)星、火箭等的電源。充、放電次數(shù)可達(dá)約100~150次循環(huán)。其缺點(diǎn)是價格昂貴,使用壽命較短。 
  燃料電池 
  一種把燃料在燃燒過程中釋放的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。與蓄電池不同之處,是它可以從外部分別向兩個電極區(qū)域連續(xù)地補(bǔ)充燃料和氧化劑而不需要充電。燃料電池由燃料(例如氫、甲烷等)、氧化劑(例如氧和空氣等)、電極和電解液等四部分構(gòu)成。其電極具有催化性能,且是多孔結(jié)構(gòu)的,以保證較大的活性面積。工作時將燃料通入負(fù)極,氧化劑通入正極,它們各自在電極的催化下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)以獲得電能。 
  燃料電池把燃燒反應(yīng)所放出的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,所以它的能量利用率高,約等于熱機(jī)效率的2倍以上。此外它還有下述優(yōu)點(diǎn):①設(shè)備輕巧;②不發(fā)噪音,很少污染;③可連續(xù)運(yùn)行;④單位重量輸出電能高等。因此,它已在宇宙航行中得到應(yīng)用,在軍用與民用的各個領(lǐng)域中已展現(xiàn)廣泛應(yīng)用的前景。 
  太陽電池 
  把太陽光的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。當(dāng)日光照射時,產(chǎn)生端電壓,得到電流,用于人造衛(wèi)星、宇宙飛船中的太陽電池是半導(dǎo)體制成的(常用硅光電池)。日光照射太陽電池表面時,半導(dǎo)體PN結(jié)的兩側(cè)形成電位差。其效率在百分之十以上,典型的輸出功率是5~10毫瓦每平方厘米(結(jié)面積)。 
  溫差電池 
  兩種金屬接成閉合電路,并在兩接頭處保持不同溫度時,產(chǎn)生電動勢,即溫差電動勢,這叫做塞貝克效應(yīng)(見溫差電現(xiàn)象),這種裝置叫做溫差電偶或熱電偶。金屬溫差電偶產(chǎn)生的溫差電動勢較小,常用來測量溫度差。但將溫差電偶串聯(lián)成溫差電堆時,也可作為小功率的電源,這叫做溫差電池。用半導(dǎo)體材料制成的溫差電池,溫差電效應(yīng)較強(qiáng)。 
  核電池 
  把核能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置(目前的核發(fā)電裝置是利用核裂變能量使蒸汽受熱以推動發(fā)電機(jī)發(fā)電,還不能將核裂變過程中釋放的核能直接轉(zhuǎn)換成電能)。通常的核電池包括輻射β射線(高速電子流)的放射性源(例如鍶-90),收集這些電子的集電器,以及電子由放射性源到集電器所通過的絕緣體三部分。放射性源一端因失去負(fù)電成為正極,集電器一端得到負(fù)電成為負(fù)極。在放射性源與集電器兩端的電極之間形成電位差。這種核電池可產(chǎn)生高電壓,但電流很小。它用于人造衛(wèi)星及探測飛船中,可長期使用。 
  原電池 
  經(jīng)一次放電(連續(xù)或間歇)到電池容量耗盡后,不能再有效地用充電方法使其恢復(fù)到放電前狀態(tài)的電池。特點(diǎn)是攜帶方便、不需維護(hù)、可長期(幾個月甚至幾年)儲存或使用。原電池主要有鋅錳電池、鋅汞電池、鋅空氣電池、固體電解質(zhì)電池和鋰電池等。鋅錳電池又分為干電池和堿性電池兩種。 
  鋅錳干電池 
  制造最早而至今仍大量生產(chǎn)的原電池。有圓柱型和疊層型兩種結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是使用方便、價格低廉、原材料來源豐富、適合大量自動化生產(chǎn)。但放電電壓不夠平穩(wěn),容量受放電率影響較大。適于中小放電率和間歇放電使用。新型鋅錳干電池采用高濃度氯化鋅電解液、優(yōu)良的二氧化錳粉和紙板漿層結(jié)構(gòu),使容量和壽命均提高一倍,并改善了密封性能。 
  堿性鋅錳電池 
  以堿性電解質(zhì)代替中性電解質(zhì)的鋅錳電池。有圓柱型和鈕扣型兩種。這種電池的優(yōu)點(diǎn)是容量大,電壓平穩(wěn),能大電流連續(xù)放電,可在低溫(-40℃)下工作。這種電池可在規(guī)定條件下充放電數(shù)十次。 
  鋅汞電池 
  由美國S.羅賓發(fā)明,故又名羅賓電池。是最早發(fā)明的小型電池。有鈕扣型和圓柱型兩種。放電電壓平穩(wěn),可用作要求不太嚴(yán)格的電壓標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)是低溫性能差(只能在0℃以上使用),并且汞有毒。鋅汞電池已逐漸被其他系列的電池代替。 
  鋅空氣電池 
  以空氣中的氧為正極活性物質(zhì),因此比容量大。有堿性和中性兩種系列,結(jié)構(gòu)上又有濕式和干式兩種。濕式電池只有堿性一種,用NaOH為電解液,價格低廉,多制成大容量(100安·小時以上)固定型電池供鐵路信號用。干式電池則有堿性和中性兩種。中性空氣干電池原料豐富、價格低廉,但只能在小電流下工作。堿性空氣干電池可大電流放電,比能量大,連續(xù)放電比間歇放電性能好。所有的空氣干電池都受環(huán)境濕度影響,使用期短,可靠性差,不能在密封狀態(tài)下使用。 
  固體電解質(zhì)電池 
  以固體離子導(dǎo)體為電解質(zhì),分高溫、常溫兩類。高溫的有鈉硫電池,可大電流工作。常溫的有銀碘電池,電壓0.6伏,價格昂貴,尚未獲得應(yīng)用。已使用的是鋰碘電池,電壓2.7伏。這種電池可靠性很高,可用于心臟起搏器。但這種電池放電電流只能達(dá)到微安級。 
  鋰電池 
  以鋰為負(fù)極的電池。它是60年代以后發(fā)展起來的新型高能量電池。按所用電解質(zhì)不同分為:①高溫熔融鹽鋰電池;②有機(jī)電解質(zhì)鋰電池;③無機(jī)非水電解質(zhì)鋰電池;④固體電解質(zhì)鋰電池;⑤鋰水電池。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是單體電池電壓高,比能量大,儲存壽命長(可達(dá)10年),高低溫性能好,可在-40~150℃使用。缺點(diǎn)是價格昂貴,安全性不高。另外電壓滯后和安全問題尚待改善。近年來大力發(fā)展動力電池和新的正極材料的出現(xiàn),特別是磷酸亞鐵鋰材料的發(fā)展,對鋰電發(fā)展有很大幫助。
現(xiàn)在市場上的MP3屏幕越做越大,功能越來越強(qiáng),但有一項(xiàng)數(shù)據(jù)卻多年未變,甚至還有倒退。那就是電池容量。為了追求更輕薄的機(jī)身,更好的便攜性,電池就做出了犧牲?,F(xiàn)在用MP3播放電影大概可以看3~4小時,音樂12小時左右。像Q2標(biāo)示續(xù)航50小時,是要在很嚴(yán)格的條件下才能達(dá)成的。比如,歌曲比特率,電池完美充電,音效關(guān),音量限定等等。那么為了使用更長時間,給大家講講怎么“伺候”電池。 

  在討論鋰電池之前,我們先要明白鋰電池分為兩類:鋰電池和鋰離子電池。鋰電池就是電子表等產(chǎn)品中的紐扣電池,理論上也可以充電。可是不但效果不好,還容易短路,所以一般都是禁止充電的。后來經(jīng)過索尼公司改進(jìn)設(shè)計材料,發(fā)明鋰離子電池。也就是我們現(xiàn)在廣泛使用的鋰電池,安全性更高,壽命也更長。以下討論的鋰電池,均為鋰離子電池。

  1.如何充電。 

  傳說一:電池有記憶性,前三次充電必須充滿,至少12個小時!這種說法指的是鎳電池。鎳電池記憶性較強(qiáng),一開始激活不充分會影響使用。鋰電池雖然也要激活,但很容易,經(jīng)過3~5次正常充放電就可激活。其本身也沒有記憶性。



經(jīng)典SONY口香糖電池

    經(jīng)典SONY口香糖電池,可以看到其明確注明為Ni-MH(鎳氫)電池。

  要注意,過長時間的充電反而會對鋰電池造成傷害,所以絕大多數(shù)電子產(chǎn)品都有充電保護(hù)的功能。當(dāng)電池充滿后,自動斷電。我們無法保證充電保護(hù)功能一定靠的住,為了以防萬一,大家還是不要將電池長時間至于充電狀態(tài)。另外,有些地方電壓不穩(wěn),鋰電池的耐波動性比較差,更長的充電時間,意味著更容易受到傷害。

  2.什么時候充電。

  傳說二:電量要盡量用光,最好自動關(guān)機(jī)再充電。這也是說鎳電池的。由于鎳電池的記憶性,所以每次都要用光電才能開始充電。有些人可能還記得,早期的手機(jī)充電器上還有“放電”這一功能。但鋰電池完全不適用這個規(guī)則,過分的放電反而對鋰電池有害。為了保證鋰電池的壽命,最好在提示電量低時就開始充電。


Ni-Cd(鎳鎘)電池

    第一代充電電池,Ni-Cd(鎳鎘)電池。有記憶性且鎘對人體危害極大。

  說一個真實(shí)的例子。筆者有一次出去玩,手機(jī)沒有及時充電,導(dǎo)致電量完全用光?;貋砭统洳簧想娏?,不得不送客服檢修。這就是因?yàn)殡姵剡^度放電導(dǎo)致電壓過低,甚至不具備正常充電條件。


 PSP使用的Li-ion(鋰電池)

  3.使用中的注意事項(xiàng)。

  近幾年不斷聽說手機(jī)電池爆炸的事。輕者燒毀財物,重者甚至燒傷使用者。至于爆炸的元兇嘛,就是電池了(廢話,沒聽說主板能爆炸?。?。這是因?yàn)殇囯姵刂械脑S多材料與水接觸后,可發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)并釋放出大量熱,導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒。鋰電池正極的二氧化錳,只沾一小滴水便可出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。鋰電池中的氯化亞硫與水接觸后,在生成鹽酸和二氧化硫的同時釋放熱能。明白了道理,防范方法也很簡單了,只要注意防水防潮就可以了。不用的鋰電池產(chǎn)品,一定要把電池取出單獨(dú)放置。冬季馬上就要到了,從室外回來后一定要注意不要把MP3、手機(jī)等產(chǎn)品繼續(xù)放在衣服兜里。冷凝現(xiàn)象會使產(chǎn)品內(nèi)外都變得很潮濕,要及時通風(fēng)干燥。就算電池沒問題,也有可能造成短路,損壞設(shè)備。

 近年來鋰離子電子產(chǎn)品爆炸事件屢見報端,引起了很多消費(fèi)者的恐慌,一些人在為自己的手機(jī)、MP3充電時往往“敬而遠(yuǎn)之”;還有人因?yàn)楹ε?,干脆長期將筆記本電池棄之一旁,造成報廢。但從調(diào)查結(jié)果來看,大多數(shù)鋰電池爆炸事件都是因用戶不注意安全提示,如擅自改裝、使用不匹配的充電器、將電池置于極端環(huán)境下等造成的。 

  需要指出的是,鋰電池技術(shù)作為一種經(jīng)過30多年研究、已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的成熟技術(shù),其安全性是有保證的。正規(guī)廠牌的鋰電池在出廠時都會經(jīng)過無數(shù)道測試程序,售出后還有信息反饋機(jī)制,以便對問題產(chǎn)品及時召回。 

  美國交通安全管理局(TSA)給出以下安全使用鋰電池的建議: 

  1.使用原裝充電器:充電時間是鋰電池爆炸事件的高發(fā)期。原裝充電器比兼容充電器更能保證電池安全。 

  2.使用可靠的電池:盡量購買原裝電池,不要為省錢而購買“二手貨”或“水貨”,這類電池可能經(jīng)過維修,不如原裝電池可靠。 

 ?。常灰獙㈦姵刂糜跇O端環(huán)境:高溫、碰撞等都是電池爆炸的重要誘因,盡量讓電池處在一個穩(wěn)定的環(huán)境中,遠(yuǎn)離高溫的地方。 

  4.別嘗試改裝:不少年輕人喜歡給自己的手機(jī)“美容”,更有人“膽大心細(xì)”地把手機(jī)自行改造。但不當(dāng)改裝卻極易釀成事故。手機(jī)是一種精密的通訊設(shè)備,在設(shè)計時,廠商會對其安全性進(jìn)行嚴(yán)格的考證。改裝后,電池可能處在之前未被考慮到的環(huán)境,增加了安全隱患。

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