電池都是有哪些材料構(gòu)成的?常見電池材料介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2019-04-18 12:49
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1、普通鋅錳電池
這是最傳統(tǒng)的干電池,正極為石墨棒,負極為金屬鋅圓筒,電解質(zhì)為糊狀氯化銨之類物質(zhì),石墨周圍有二氧化錳去極化劑。鋅錳電池標(biāo)稱電壓1.5伏,規(guī)格型號有R20(1號),R14(2號),R6(5號),R03(7號)幾種。外包裝多采用紅色?,F(xiàn)在除手電筒、老式手提錄音機和早期電子鐘還在用1號和2號電池外,其它用干電池的場合大多為5號(AA)、7號(AAA)電池。這種電池價格最低,但電容量也低(5號電池容量約500mAH),不適合大電流放電,還容易漏液。只能用于小電流和間歇放電設(shè)備,一般可用于手電筒,收音機,門鈴,遙控器,不帶電機的電子玩具等。為了防止漏液,這類電池中的精品往往用鋁殼或鐵殼封裝,廉價的只用塑料薄膜緊裹。由于漏出的液體腐蝕性很強,所以,對于那些用電量極低,但比較貴重的設(shè)備也最好不要用,或定時檢查電池有無異常。注意這種電池如發(fā)現(xiàn)鼓脹就不宜再用。
2、高功率電池
也稱高容量電池和鋅錳紙版電池,正極負極的基本結(jié)構(gòu)與鋅錳電池相同,但電解質(zhì)被吸入紙版中。標(biāo)稱電壓1.5伏,規(guī)格型號為在鋅錳電池的型號上加上后綴“P”,如5號電池R6P,7號電池R03P。高功率電池價格約是鋅錳電池的2、3倍,容量在小電流放電時比糊式鋅錳電池略大些,但大電流放電時就明顯較長,號稱有2、3倍的容量。但從消費者協(xié)會公布的實測數(shù)據(jù)看,其容量大得有限,有些品牌甚至不及優(yōu)質(zhì)糊式鋅錳電池。但該電池有一優(yōu)點就是不易漏液。由于其輸出功率較高,故適用于大電流和連續(xù)工作場合。可用于隨身聽,電動玩具、膠片自動相機等。為了防止漏液損壞設(shè)備,在遙控器、電子門鈴、石英電子鐘等電池使用時間特長的設(shè)備中,用這種電池也很適宜。不過這種電池的單位時間電費費用,在小電流應(yīng)用時,高于普通鋅錳電池,而大電流應(yīng)用時,又高于堿性鋅錳電池,不太經(jīng)濟。
3、堿性鋅錳電池
堿性電池的規(guī)格型號標(biāo)識是在普通鋅錳電池型號上加上前綴“L”,成為LR6、LR03。也有直接印有英文堿性“ALKALINE”的標(biāo)識。堿性鋅錳電池結(jié)構(gòu)較為特別,中心用一根鋅棒作為負極,外殼鋅材是正極(和普通鋅錳電池電極相反)。為了與一般電池一樣使用,它把中心的負極引出線做得與普通鋅錳電池一樣的平坦。而外殼正極上,沖出一個類似石墨棒的銅帽,包裝時再反過來即可。仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)負極與周圍外殼之間有一條絕緣密封溝(類似南孚所謂的聚能環(huán)),而糊式鋅錳電池和高功率電池的負極和側(cè)邊外殼是連體的。這可作為高功率電池假冒堿性電池的識別特征之一。第二個特征是堿性電池比較重。堿性電池標(biāo)稱電壓也是1.5伏,容量約是普通電池的5~10倍,用于照相機閃光燈充電的瞬時特大電流工作狀態(tài),這可超過普通電池10倍。但價格只有高功率電池的2倍左右。由于堿性電池的大電流、大容量特性,使其為目前通用型一次性電池中最好的品種,可用于全自動相機,用5號電池的數(shù)碼相機,隨身聽、隨身看,電動玩具,剃須刀等場合。其外觀與鋅錳電池相同。
堿性電池一般認為是一次性電池,早期有過一種叫堿性充電電池,型號為R-LR6,大約可循環(huán)使用100次。現(xiàn)在的堿性電池也有稱其為半充電池可能,但必須用低恒涓流充電,最大充電電流在160mA以下。過充電后易漏液,且漏出的液體腐蝕性很強,會損壞充電器。對于一般用戶來說,認為堿性電池是一次性電池較正確,當(dāng)然這并不妨礙謹慎的愛好者對其充電后再使用。堿性電池也有制成小扣式電池的,價格很低。但電壓比氧化銀類扣式電池略低,同體積電容量也只有其60%~70%,供出電流較大。這種扣式電池不能應(yīng)用于指針式石英表。
4、積層電池
積層電池是鋅錳電池的變形,每節(jié)電池象電蚊片那么一片。正極也是石墨和二氧化錳,負極為鋅片,中間一層半糊狀電解質(zhì),每片1.5伏。型號6F××,即有6片積層,總電壓9伏,外加鐵殼包裝。早先有過不同尺寸,4片、6片、15片等等多種,但現(xiàn)在見得到的只有用于無線話筒,電子血壓計或數(shù)字液晶萬用表中。積層電池電壓高,電流小,容量小,早期用于必須有較高電壓才能工作的弱電流設(shè)備中?,F(xiàn)在由于DC-DC芯片的普及,較高級些的這類設(shè)備也都改用1節(jié)5號電池供電,積層電池適用面日益萎縮。這種電池的最大放大電流只用幾十毫安,平時只工作在毫安級。積層電池的正負極在一邊,存放時要特別留意不可與金屬物體,如硬幣、金屬鋼筆等入置一起,以防短路。
5、鋰金屬電池(Lithium)
新型的鋰電池有二大類,一類是一次性鋰金屬電池,另一類為鋰離子電池。鋰金屬電池的負極為鋰金屬,正極有二氧化錳、二硫化鐵等。標(biāo)稱電壓因正極材料不同而有1.5V、2.8V和3V多種,國內(nèi)常見的是用于高檔全自動相機的3V型鋰電池CR123A和CR2,以及直徑為20mm的大扣式電池CR2016/ CR2025/ CR2032幾種。鋰金屬電池的能量重量比特別大,高達900Wh/kg。故單位體積的電池容量特別大,一節(jié)用于全自動電子照相機的CR123A,以50%用閃光燈拍攝,可拍24卷膠卷。鋰金屬電池還可連續(xù)大電流、長時間供電,最大電流在2A以上。而自放電率僅1%~1.5%/月,保存性極好。雖然鋰的活動性很強,但由于鋰金屬電池采用了自猝火電化學(xué)系統(tǒng),正常使用時非常安全,不慎出現(xiàn)內(nèi)外部短路、過度放電、過熱或外力沖擊時,都有一定的自身保護功能。但也請切記鋰金屬電池不是可充電電池,若強行充電,容易引起爆炸或起火。由于鋰金屬電池的大容量、大電流特點,現(xiàn)已被越來越多的便攜式設(shè)備采用。如高檔全自動照相機和采用通用電池的普及型數(shù)碼相機,鋰金屬扣式被廣泛用于高檔計算器、電子辭典、電子特記本、語音報時鐘表和照相機的第二電源中。
6、氧化銀電池(銀鋅電池)
氧化銀電池也稱銀鋅電池,其正極為氧化銀,陰極為鋅材,電解質(zhì)有氫氧化鈉和氫氧化鉀兩種。標(biāo)稱電壓都是1.55伏,電流微弱。氧化銀電池都為小扣電池,常見的有6.8×2.1,7.9×3.6和11.6×3.0/4.2/5.4幾種,容量分別為15,40,80/120/170mAH??凼诫姵孛芊饪煽浚宦┮?。但材質(zhì)的密封處也會生銹,使用時要注意由于其體積小,供出電流小,這類扣式電池都是用于電子表,計算器,照相機,微型遙控器和聲響玩具中。其中用氫氧化鈉作電解質(zhì)的電池內(nèi)阻較大,輸出電流較小,適用于小電流設(shè)備,如指針式石英表。用氫氧化鉀作電解質(zhì)的電池內(nèi)阻小,輸出電流略大些,可用于數(shù)字式電子表。扣式電池替換時,鑷子只能夾持圓周邊,若夾持上下面即造成電池短路。
7、過氧化銀電池
將氧化銀電池的正極改為過氧化銀材料就為過氧化銀電池,品質(zhì)更好。標(biāo)稱電壓也是1.55伏,容量比同體積氧化銀電池高出30%~40%,除氧化銀電池的適用范圍外,還可用于有亮光和聲響功能的電子表。
二、 充電電池
上述七種都是一次性電池,隨著便攜式電子設(shè)備的大量和長時間使用,一次性電池就是顯得費用太高。故充電電池越來越受到產(chǎn)品開發(fā)廠商和用戶的關(guān)注。充電電池除制造成通用型電池形式外,還被大量制成專用型充電電池。充電電池的特性比一次性電池更繁雜,除與一次性電池一樣有正常常使用時的注意點外,還有充電特性要注意。不同種類的充電電池放電和充電特性多有不同,使用不當(dāng)會大大縮短電池壽命。
充電電池的一些特殊指標(biāo)如下:1、最終放電電壓,也稱放電終止電壓,此電壓以下就不能再放電,強行放電會加速損壞電池。這電壓也是測定電池容量的結(jié)束點。2、額定容量,以5小時充滿電的電池,放電至最終放電電壓的電流和時間乘積。額定容量是“C”來表示,單位:mAh。3、充放電率,以C的比例來表示。若以容量數(shù)值電流放電,即稱C率放電,即充放電率為0.1C率的電池,就可工作10小時。充電時:若效率100%,以1C率充電,只需用1小時;以0.5C率充電,需要2小時。4、涓流,0.1C率稱為涓流,涓流充電時間較長,但對各種充電電池都比較安全。例如,某充電電池容量為1600mAh,充電效率為2/3,以0.5C率,即800mA恒流充電,需要3小時,以0.1C率(160mA)涓流充電,約15小時。5、最大充電電壓,不會破壞電池內(nèi)部保護機制的最大允許充電電壓。6、最大充放電電流,具有過流保護機制的電池組,允許的最大充放電電流。
















