電池基礎內容

電池基礎內容第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電池分類

在化學電池中，根據能否用充電方式恢復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。

第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鎳鎘電池

鎳鎘電池（Ni-Cd，Nickel-CadmiunBatteries）：鎳鎘電池是最早應用于手機、筆記本電腦等設備的電池種類，它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強、維護簡單。鎳鎘電池最致命的缺點是，在充放電過程中如果處理不當，會出現嚴重的“記憶效應”，使得服務壽命大大縮短。此外，鎘是有毒的，因而鎳鎘電池不利于生態(tài)環(huán)境的保護。眾多的缺點使得鎳鎘電池已基本被淘汰出數碼設備電池的應用范圍。第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鎳氫電池

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備的工作時間。同時鎳氫電池在電學特性方面與鎳鎘電池亦基本相似，在實際應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”，這使鎳氫電池可以更方便地使用。

第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鋰離子電池

鋰離子電池（Li-ion，LithiumIonBattery）：鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優(yōu)點，因而得到了普遍應用——現在的許多數碼設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”以及不含有毒物質等優(yōu)點也是它廣泛應用的重要原因。另外請注意鋰電池外部一般標有英文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志，防止因為沒有看清電池類型而將鎘鎳、氫鎳電池誤認為鋰電池。第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鋰離子電池第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日堿錳充電電池

堿錳充電電池：是在堿性鋅錳電池的基礎上發(fā)展起來的，由于應用了無汞化的鋅粉及新型添加劑，故又稱為無汞堿錳電池。這種電池在不改變原堿性電池放電特性的同時，又能充電使用幾十次到幾百次，比較經濟實惠。第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鋰聚合物電池

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，可以配合各種產品的需要，制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達到的最小厚度可達0.5mm。第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日燃料電池

燃料電池：是一種將氫和氧的化學能通過電極反應直接轉換成電能的裝置。

具體地說，燃料電池是利用水的電解的逆反應的“發(fā)電機”。電池工作時需要連續(xù)地供給活物質（起反應的物質）——燃料和氧化劑，這又和其它普通化學電池不大一樣。燃料電池的優(yōu)點是能量轉換效率高、可靠性高、工作時無噪聲、無塵埃、無輻射，是一種清潔的能源。這種小型設備可以為手機、筆記本電腦、PDA和其他一些便攜設備提供能量，和目前所使用的鋰離子電池相比，重量只相當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。不過這樣的設備目前還處于試驗當中，估計要到2004年才能大規(guī)模投產后才能進入市場。第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鉛酸蓄電池

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。第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鉛酸蓄電池

第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電池的基本名詞電池容量

Ah電壓V電流

A比能量Wh/KGWh/L第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電池容量

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值（以數碼相機為例，工作電流會因為LCD顯示屏、閃光燈等部件的開啟或關閉而發(fā)生較大的變化），因而電池能對某個設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驗來估計。

返回第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電壓

當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。

返回第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日電流

當電池正常工作時所提供的電流，以I為單位。

一般都低于電池的額定電流。隨著時間的增加工作中的電池電流會逐漸減小。

返回第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日比能量

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。

返回第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鉛酸蓄電池大事記

1860年G.Plante（普蘭特）鉛箔反復充放電形成活性物質,以稀硫酸為電解質的鉛酸蓄電池,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，從此建立了公認的化學反應式。1883年：PbO2+Pb+2H2SO4------2PbSO4+2H2O第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鉛酸蓄電池大事記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)造第一個憑液結構的閥控式蓄電池。1970年以來出現拉網式板柵。第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鉛酸蓄電池大事記微空PE及PVC隔板。單體間的穿壁焊技術。鉛鈣合金的加鋁加錫。第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日現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，部分產品與國際先進水平等同。摩托車電池干荷與免維護并存，部分產品與國際先進水平等同。固定型已經全部轉化為免維護。第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日鐵道用、牽引用、內燃機車、助力車用蓄電池均有進步，提高檔次。膠體電池在固定型和助力車上得到應用。助力車電池取得高速發(fā)展，成為中國一種特色。第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日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）第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日起動型

用于汽車，摩托車等起動。按特性可分為：

1．干荷式電池（A）：也稱即用型電池，市場稱“水電瓶”。

2．干荷免維護式電池：即一次性加酸，加水。上蓋后，就不再打開補水。

3．濕荷式電池（H）：使用時已加好酸，帶電出廠，使用時不需加水可直接使用。

4．全封閉免維護電池（MF）：屬濕荷電池一種。

目前國內起動型電池做得較好品牌（汽車）有統(tǒng)一、風帆（最大，達年成產10億元）、駱駝等。

5．膠體電解質電池（J）：在鉛酸電池加入固化劑（SI）使電解液呈膠體狀，常用的是硅膠。

6．防酸式電池（已淘汰）。返回第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日牽引型

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。第二十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日固定型

主要用于UPS生產，可分大，中，小密電池，國內較大的UPS生產商：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，應急電源系統(tǒng)等。一般最小用

24只電池串聯，最多有做過108只電池串