各種鉛蓄電池的簡介及特點
鉛酸水電池又稱為鉛酸蓄電池,它的電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。
主要特點:采用稀硫酸做電解液,用二氧化鉛和絨狀鉛分別做為電池的正極和負極
優(yōu)點:電壓穩(wěn)定、價格便宜;
缺點:存儲的電能低、使用壽命短和日常維護頻繁。
常用的鉛酸蓄電池主要分三大類:
1) 普通蓄電池;普通蓄電池的極板是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成,電解液是硫酸的水溶液。
2)干荷蓄電池:它的全稱是干式荷電鉛酸蓄電池,它的主要特點是負極板有較高的儲電能力,在完全干燥狀態(tài)下,能在兩年內(nèi)保存所得到的電量,使用時,只需加入電解液,等過20—30分鐘就可使用。
3)免維護蓄電池:免維護蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢,電解液的消耗量非常小,在使用壽命內(nèi)基本不需要補充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點。使用壽命一般為普通蓄電池的兩倍。市場上的免維護蓄電池也有兩種:第一種在購買時一次性加電解液以后使用中不需要維護(添加補充液);另一種是電池本身出廠時就已經(jīng)加好電解液并封死,用戶根本就不能加補充液。
主要特性↓
1)安全密封:在正常操作中,電解液不會從電池的端子或外殼中泄露出。
2)沒有自由酸:特殊的吸液隔板將酸保持在內(nèi),電池內(nèi)部沒有自由酸液,因此電池可放置在任意位置。
3)泄氣系統(tǒng):電池內(nèi)壓超出正常水平后,VRLA(Valve-Regulated Lead Acid Battery即“閥控式密封鉛酸蓄電池”的縮寫)電池會放出多余氣體并自動重新密封,保證電池內(nèi)沒有多余氣體。
4)維護簡單:由于獨一無二的氣體復(fù)合系統(tǒng)使產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化成水,在使用電池的過程中不需要加水。
5)使用壽命長:采用了有抗腐蝕結(jié)構(gòu)的鉛鈣合金欄板,電池可浮充使用10-15年。
6)質(zhì)量穩(wěn)定,可靠性高:采用先進的生產(chǎn)工藝和嚴格的質(zhì)量控制系統(tǒng),電池的質(zhì)量穩(wěn)定,性能可靠。電壓、容量和密封在線上進行100%檢驗。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池是正極活性物質(zhì)主要由鎳制成,負極活性物質(zhì)主要由貯氫合金制成的一種堿性蓄電池。不含重金屬鎘、汞等有害元素,不會對環(huán)境及使用者造成污染和損害,所以又被譽為“綠色電池”
優(yōu)點:1)比能量密度高:是鎳鎘電池的1.5-2倍多; 2.)環(huán)保 ;3)無記憶效應(yīng); 4)循環(huán)壽命長:在正確使用條件下可循環(huán)使用500次以上
缺點 1)自放電率高:滿電常溫下存儲自放電率30~35%; 2)高溫性能差; 3)在過充和過放時會排出氣體;
主要特性↓
額定電壓= 1.2V
剛充滿電時電壓(充電電壓)約等于1.4~1.45V
終止電電壓 = 1.0~1.1 V,放電過度會導(dǎo)致電池產(chǎn)生不可挽回的傷害
能量∕重量= 60-120 Wh/kg(瓦特小時/千克)
能量∕體積= 140-300 Wh/L(瓦特小時/升)即 504-1188kJ/kg(千焦耳/千克)
功率∕重量= 250-1000 W/kg
自放電率=一般為每月 2-30%,見溫度而定,低自放電型號為每年10-30%
充放電效率= 66%
充放電循環(huán)次數(shù)= 500 -1800次
鋰離子電池
鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電池時,Li+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池,是現(xiàn)代高性能電池的代表。鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍。
鋰系電池可分為鋰電池和鋰離子電池。手機和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池,通常人們俗稱其為鋰電池,而真正的鋰電池由于危險性大,很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。
鋰離子電池容易與下面兩種電池混淆:
1.鋰電池:以金屬鋰為負極。
2.鋰離子聚合物電池:用聚合物來凝膠化液態(tài)有機溶劑?;蛘咧苯佑萌虘B(tài)聚合物電解質(zhì)。
鋰離子電池一般以石墨類碳材料為負極。
優(yōu)點:1)電壓高;2)比能量大;3)循環(huán)壽命長;4)安全性能好;5)多種保護機制;6)保護電路;7)自放電小;8) 快速充電;9) 工作溫度;
缺點:1)衰老;2)回收率;3)不能過充;4)不能過放;
鎳鎘電池
鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電,經(jīng)濟耐用。其內(nèi)部抵制力小,既內(nèi)阻很小,可快速充電,又可為負載提供大電流,而且放電時電壓變化很小,是一種非常理想的直流供電電池。
基本特點
1.鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電,非常的經(jīng)濟;
2.內(nèi)阻小,可供大電流的放電,當它放電時電壓的變化很小,作為直流電源是一種質(zhì)量極佳的電池;
3.因為采用完全密封式,因此不會有電解液漏出的現(xiàn)象,也完全不需要補充電解液;
4.與其他種類電池相比之下,鎳鎘電池可耐過充電或放過電,操作簡單方便;
5.長時間的放置下也不會使性能劣化,當十分充完電后即可恢復(fù)原來的特性;
6.可使用在很廣的溫度范圍內(nèi);
7.因為它采用金屬容器而作成,有機械性的堅固;
8.鎳鎘電池在非常嚴格的品質(zhì)管理下被制造完成,有非常優(yōu)良的品質(zhì)性賴性。
主要特征 ↓
1)高壽命:鎳鎘電池可以提供500次以上的充放電周期,壽命幾乎等同于使用該種電池的設(shè)備的服務(wù)期。
2).優(yōu)異的放電性能:在大電流放電的情況下,鎳鎘電池具有低內(nèi)阻和高電壓的放電特性,因而應(yīng)用廣泛。
3)儲存期長:鎳鎘電池儲存壽命長而且限制條件少,在長期儲存后仍可正常充電。
4)高倍率充電性能:鎳鎘電池可根據(jù)應(yīng)用需要進行快速充電, 滿充時間僅為1.2小時。
5)大范圍溫度適應(yīng)性:普通型鎳鎘電池可以應(yīng)用于較高或較低溫度環(huán)境。高溫型電池可以在70攝氏度或者更高溫度的環(huán)境中使用。
6)可靠的安全閥:安全閥提供了免維護功能。鎳鎘電池在充放電或者儲存過程中可以自由使用。由于密封圈使用的是特殊材料,再加上密封劑的作用,使得鎳鎘電池很少出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。
7)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域:鎳鎘電池容量從100mH 至7000mH不等。通常使用的有標準型,消費型,高溫型和大電流放電型等四大類,可應(yīng)用于任何無線設(shè)備。
8)高質(zhì)量﹑高可靠性產(chǎn)品通過了QS 9000質(zhì)量認證。
鈉硫蓄電池
鈉硫電池,是一種以金屬鈉為負極、硫為正極、陶瓷管為電解質(zhì)隔膜的二次電池。在一定的工作度下,鈉離子透過電解質(zhì)隔膜與硫之間發(fā)生的可逆反應(yīng),形成能量的釋放和儲存。
優(yōu)點:
1)高比能量。比能量是指電池單位質(zhì)量或單位體積所具有的有效電能量。是鋰電池的4倍、鎳電池的5倍、鋁酸電池的10倍。
2)大電流、高功率放電。
3)無自放電現(xiàn)象,高充放電效率。
4)充電時間短。
5)使用長壽命。
6)體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕。
7)無污染、可回收。
8)安全可靠。
此外,還具有無污染釋放、無振動、無噪聲等特點。
缺點: 1)不能處理部分循環(huán);2)過度充電時很危險;3)高溫350ºC熔解硫和鈉,因此需要附加供熱設(shè)備來維持溫度。
鎳鋅蓄電池
鎳鋅電池是一種可以替代鎳氫電池的新型電池,標稱1.6V,常見有5號aa和7號aaa。與鎳氫、鎳鎘電池相比,具有電壓高、放電電流強的特點。在數(shù)碼相機、閃光燈、電動玩具方面有著無與倫比的優(yōu)勢。
但實際測評中,我們發(fā)現(xiàn)鎳鋅電池除了電壓高,達到1.5V之外,內(nèi)阻并不比高質(zhì)量鎳氫電池小,且性質(zhì)極不穩(wěn)定,壽命非常短,雖然是老技術(shù),但非常不成熟,很多朋友都有使用半年甚至三個月不到就徹底報廢并再次換回1.2V鎳氫電池的經(jīng)歷,壽命還是這些新能源面臨的主要問題,建議理智選擇。
優(yōu)點
1、電壓高:鎳鋅蓄電池單體額定工作電壓在1.65V,比鎳鎘、鎳氫蓄電池高0.4V左右。
2、比能量高:鎳鋅蓄電池的比能量可達到60-80Wh/kg,遠高于鎳氫電池的40-60Wh/kg和鎳鎘電池的20-40Wh/kg,在同等質(zhì)量下可提供更大的能量,可以達到現(xiàn)有鉛酸電池的3倍。
3、放電功率高:鎳鋅蓄電池的大電流放電性能好,結(jié)合自身的高電壓,可提供遠高于鎳鎘、鎳氫電池的10c、20c放電功率,在同等容量放電條件下,可提供更持久的動力。
4、環(huán)保:鎳鋅蓄電池的正負極材料都屬于環(huán)保材料,具有與環(huán)境友好的特點。
5、性價比高:鎳鋅蓄電池由于單體電壓高,在組合電池時可隨著電壓的升高,比鎳鎘、鎳氫電池使用只數(shù)少,從而降低電池組的總成本。如采用4.8V鎳鎘電池組,用三只鎳鋅電池做成的電池組,價格可以降低10%。循環(huán)壽命高達500次。
6、可替代性高:在電池組的應(yīng)用中,鎳鋅蓄電池是取代鎘鎳電池、鎳氫電池的理想能源,可以用作電動工具、電動車電源;在民用電池領(lǐng)域,鎳鋅蓄電池可替代堿性一次電池,從而節(jié)省能源,保護環(huán)境;同樣電壓需求的電池重量是現(xiàn)有鉛酸電池的一半,特別適合輕便電動自行車使用。
鋅空氣蓄電池
鋅空氣電池,用活性炭吸附空氣中的氧或純氧作為正極活性物質(zhì),以鋅為負極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質(zhì)的一種原電池。又稱鋅氧電池。分為中性和堿性兩個體系的鋅空氣電池,分別用字母A和P表示,其后再用數(shù)字表示電池的型號。
優(yōu)點:體積小,電荷容量大,質(zhì)量小,能在寬廣的溫度范圍內(nèi)正常工作,且無腐蝕,工作安全可靠,成本低廉等
特點:
1) 比能量高,一般在200Wh/kg以上;
2) 可以在高電流密度下工作;
3) 材料來源豐富,成本較低。
缺點:
1)空氣電極的結(jié)構(gòu)比通常的金屬氧化物電極要更復(fù)雜
2)空氣電極工作時需暴露于空氣中,而空氣電極又是多孔的,所以實際上也就使電解液暴露于空氣中,因此空氣電池?zé)o法做成密封電池,電解液也會蒸發(fā)或被空氣中二氧化碳碳酸鹽化,而限制了電池的壽命。
3)鋅空氣電池作為二次電池,其充放電循環(huán)數(shù)還較低。
飛輪電池
飛輪電池是90年代才提出的新概念電池,它突破了化學(xué)電池 的局限,用物理方法實現(xiàn)儲能。眾所周知,當飛輪以一定角速度 旋轉(zhuǎn)時,它就具有一定的動能。飛輪電池正是以其動能轉(zhuǎn)換成電 能的。高技術(shù)型的飛輪用于儲存電能,就很像標準電池。
優(yōu)點:
1)能量密度高:儲能密度可達100~200 wh/kg,功率密度可達5000~l0000 w/kg。
2)能量轉(zhuǎn)換效率高:工作效率高達百分之90。
3)體積小、重量輕:飛輪直徑約二十多厘米,總重在十幾千克左右。
4)工作溫度范圍寬:對環(huán)境溫度沒有嚴格要求。
5)使用壽命長:不受重復(fù)深度放電影響,能夠循環(huán)幾百萬次運行,預(yù)期壽命20年以上。
6)低損耗、低維護:磁懸浮軸承和真空環(huán)境使機械損耗可以被忽略,系統(tǒng)維護周期長。
缺點:大功率、短時間(一般就是幾十秒)的延時。
















