電池基礎(chǔ)內(nèi)容課件

電池類型

電池是指能將化學(xué)能、內(nèi)能、光能、原子能等形式的能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

最早的電池我們可以追溯到兩百年以前意大利物理學(xué)家伏打發(fā)明的伏打電池，它使人們第一次獲得了比較穩(wěn)定而持續(xù)的電流,具有劃時代的意義。在伏打電池原理和研發(fā)精神的指引下，人們通過不斷努力，開發(fā)了一代又一代的新型電池，從人們普遍使用的干電池到新型的太陽能電池、鋰聚合物電池（Li-polymer）和燃料電池等等，不僅在電池容量、體積、使用方便程度等方面有很大突破，更重要的是在這些新型電池的研發(fā)過程中，滲透著人們強烈的綠色環(huán)保意識，電池的開發(fā)、發(fā)展正以綠色環(huán)保作為重要的指導(dǎo)精神。電池分類

在化學(xué)電池中，根據(jù)能否用充電方式恢復(fù)電池存儲電能的特性，可以分為一次電池（也稱原電池）和二次電池（又名蓄電池，俗稱可充電電池，可以多次重復(fù)使用）兩大類。

一次電池：又可分為普通鋅錳（中性鋅錳）、堿性鋅錳、鋅汞、鋅空、鎂錳和鋅銀六個系列。

二次電池：主要有鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、堿錳充電電池和密封鉛酸蓄電池等類型。

常用的電池類型有：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、堿錳充電電池、鋰聚合物電池、燃料電池以及密封鉛酸蓄電池等。

鎳氫電池

鎳氫電池（Ni-MHBatteries）：鎳氫電池是早期的鎳鎘電池的替代產(chǎn)品，它是目前最環(huán)保的電池，不再使用有毒的鎘，可以消除重金屬元素對環(huán)境帶來的污染問題。鎳氫電池具有較大的能量密度比，使用鎳氫電池能有效地延長設(shè)備的工作時間。同時鎳氫電池在電學(xué)特性方面與鎳鎘電池亦基本相似，在實際應(yīng)用時完全可以替代鎳鎘電池。鎳氫電池另一個優(yōu)點是：大大減小了鎳鎘電池中存在的“記憶效應(yīng)”，這使鎳氫電池可以更方便地使用。

鋰離子電池

鋰離子電池（Li-ion，LithiumIonBattery）：鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，因而得到了普遍應(yīng)用——現(xiàn)在的許多數(shù)碼設(shè)備都采用了鋰離子電池作電源，盡管其價格相對來說比較昂貴。鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應(yīng)”以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點也是它廣泛應(yīng)用的重要原因。另外請注意鋰電池外部一般標(biāo)有英文7.2Vlithiumionbattery（鋰電池）或7.2Vlithiumsecondarybattery（鋰二次電池）、7.2Vlithiumionrechargeablebattery（充電鋰電池），所以一定要看清電池塊外表的標(biāo)志，防止因為沒有看清電池類型而將鎘鎳、氫鎳電池誤認(rèn)為鋰電池。鋰離子電池鋰聚合物電池

鋰聚合物電池（Li-polymer，又稱高分子鋰電池）：具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化，以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢，是一種新型電池。在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄化特征，可以配合各種產(chǎn)品的需要，制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達(dá)到的最小厚度可達(dá)0.5mm。燃料電池

燃料電池：是一種將氫和氧的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。

具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應(yīng)的“發(fā)電機”。電池工作時需要連續(xù)地供給活物質(zhì)（起反應(yīng)的物質(zhì)）——燃料和氧化劑，這又和其它普通化學(xué)電池不大一樣。燃料電池的優(yōu)點是能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、工作時無噪聲、無塵埃、無輻射，是一種清潔的能源。這種小型設(shè)備可以為手機、筆記本電腦、PDA和其他一些便攜設(shè)備提供能量，和目前所使用的鋰離子電池相比，重量只相當(dāng)于原有鋰離子電池一半的燃料電池就可以提供約4倍的電池能量。不過這樣的設(shè)備目前還處于試驗當(dāng)中，估計要到2004年才能大規(guī)模投產(chǎn)后才能進(jìn)入市場。鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池是蓄電池的一種，是電極主要由鉛制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。

一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。前者需要定期注酸維護，后者為免維護型蓄電池。

按電池型號可分為小密、中密及大密。電池的基本名詞電池容量

Ah電壓

V電流

A比能量

Wh/KGWh/L電池容量

容量是指電池存儲電量的大小。電池容量的單位是“mAh”，中文名稱是毫安時（在衡量大容量電池如鉛蓄電池時，為了方便起見，一般用“Ah”來表示，中文名是安時，1Ah=1000mAh）。

若電池的額定容量是1300mAh，如果以0.1C（C為電池容量）即130mA的電流給電池放電，那么該電池可以持續(xù)工作10小時（1300mAh/130mA=10h）；如果放電電流為1300mA，那供電時間就只有1小時左右（實際工作時間因電池的實際容量的個別差異而有一些差別）。這是理想狀態(tài)下的分析，實際工作時的電流不可能始終恒定在某一數(shù)值（以數(shù)碼相機為例，工作電流會因為LCD顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關(guān)閉而發(fā)生較大的變化），因而電池能對某個設(shè)備的供電時間只能是個大約值，而這個值也只有通過實際操作經(jīng)驗來估計。

返回電壓

當(dāng)電池正常工作時所提供的電壓，以V為單位。

一般都低于電池的額定電壓。隨著時間的增加工作中的電池電壓會逐漸降低。

返回比能量

比能量指的是單位重量或單位體積的能量。

比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。

返回鉛酸蓄電池大事記

1860年G.Plante（普蘭特）鉛箔反復(fù)充放電形成活性物質(zhì),以稀硫酸為電解質(zhì)的鉛酸蓄電池,這種方法做成的極板叫:形成式極板。壽命非常長，體積比能量和質(zhì)量比能量都非常小。1873年直流發(fā)電機問世，鉛酸蓄電池從此有了可靠的電源。1881年Sellon（賽龍）發(fā)明鉛銻合金板柵。1881年Gladstone（格雷斯通）與Tribe（崔比）提出雙硫理論，從此建立了公認(rèn)的化學(xué)反應(yīng)式。1883年：PbO2+Pb+2H2SO4------2PbSO4+2H2O鉛酸蓄電池大事記1883年——1886年Tudor（圖多）和Lucas（盧卡斯）完成了方便的形成式極板制法（電解質(zhì)中加服飾劑）。1910年Exide（伊聚德）公司推出膠管式正極板。1935年Haring（哈林）及Thomas（托馬斯）發(fā)明鉛鈣合金板柵。1935年Sleyler（斯雷勒）發(fā)明玻璃絲管代替以前的硬膠管。1970年Deviff創(chuàng)造第一個憑液結(jié)構(gòu)的閥控式蓄電池。1970年以來出現(xiàn)拉網(wǎng)式板柵?，F(xiàn)階段我國鉛酸蓄電池的發(fā)展水平干荷電與富液式免維護并存，部分產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平等同。摩托車電池干荷與免維護并存，部分產(chǎn)品與國際先進(jìn)水平等同。固定型已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化為免維護。鐵道用、牽引用、內(nèi)燃機車、助力車用蓄電池均有進(jìn)步，提高檔次。膠體電池在固定型和助力車上得到應(yīng)用。助力車電池取得高速發(fā)展，成為中國一種特色。鉛酸蓄電池按用途分類起動型牽引型固定型小型閥控式全密閉免維護鉛酸蓄電池（小密）迷你型閥控鉛酸蓄電池（小小型）牽引型

用于動力使用的電池，如：叉車，電動車，輪船等。

1．管狀正極牽引型電池：（叉車使用）正極為管狀，可彎曲，較薄，可在短時間內(nèi)放

出更大的電能。

2．涂膏極板牽引型電池：(電動車、電動自行車、電動滑板車、電動輪椅車等）一般用鉛銻鎘（Pb-Sb-Cd）合金，鉛鈣錫（Pb-Ca-Sn）合金極板。

3．干荷牽引型：（輪船使用）帶較大危險，使用時加酸，電流大。固定型

主要用于UPS生產(chǎn)，可分大，中，小密電池，國內(nèi)較大的UPS生產(chǎn)商：廣東華

瑞公司，張華榮。

1．中密電池：容量大于65安時（65——200AH）常見規(guī)格有12V：12V68AH，70AH，

80AH，90AH，100AH，120AH，150AH，180AH，200AH，6V：6V68AH，。。。。使用范圍：安防系統(tǒng)，機房，銀行，金融交易所，移動電子設(shè)備等。

2．大密電池（2V系列）常見的有：2V50AH，100AH，150AH，200AH，300AH，500AH，800AH，1000AH，1500AH，3000AH，

使用范圍：電信和電力系統(tǒng)，程控系統(tǒng)，移動通信，應(yīng)急電源系統(tǒng)等。一般最小用

24只電池串聯(lián)，最多有做過108只電池串聯(lián)。

四。小型閥控式全密閉免維護鉛酸蓄電池（小密），目前國內(nèi)生產(chǎn)的小密有