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如何正確選擇電池 碳性電池/堿性電池/鋰鐵電池有哪些區分?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年01月04日  

首先,先讓我們來回顧一下電池的發展史。1836年,丹尼爾電池誕生(鋅銅原電池,現在早就不用了);1859年,鉛酸電池發明,一直到今天還是非常常用;1878年,法國的L.梅謝在鋅錳電池中用含鉑的多孔性炭電極代替二氧化錳炭包,開發了鋅空氣干電池的技術;1883年,氧化銀電池發明(如今常用于手表用1.55V紐扣電池,另有大型化電池組用于衛星、特種等高大上的地方)。


1888年,鋅錳干電池開始實現商品化;


1899年,鎳鎘、鎳鐵電池被發明,這使得鎳正極材料體系的電池開始進入人們視野,并延續至今日的鎳系電池家族(鎳鎘、鎳氫、鎳鋅等);


20世紀初期,電池理論和技術發展一度陷入停滯。直到第二次世界大戰之后,電池技術才有了新的重大發展;


1947年,實現了鎳鎘電池的密封化,使鎳鎘干電池成為可能;


1949年,勁量開發出小型化堿性鋅錳干電池,使一次性電池的容量和放電功率都大大提高;


1958年,Harris提出了采用有機電解液作為鋰一次電池的電解質,這帶來多種一次性鋰電池的實用化,包括鋰二氧化錳電池(電腦主板電池)、鋰亞硫酰氯電池(例如水表上用的ER14505)以及鋰-二硫化鐵電池,就是常說的鋰鐵電池;


1988年,南孚創辦,開創國產品牌逆襲外資電池先河,目前已經躋身世界五大堿性電池生產商之一;


2009年,耐時掌握鋰鐵電池核心知識產權,實現全面國產化,在全球市場與勁量一較高下。


市面上容易購買到的干電池AA(AAA)主要是碳性電池和堿性電池,不論大超市還是小雜貨店都容易購買。鎳氫充電電池則相對少見的多,不過也還算能買到。那么,這幾種電池區別在哪,又如何正確選擇電池呢?下面我們就分別介紹這三種電池。


一、碳性電池


碳性電池,學名是中性鋅-二氧化錳干電池(zinc-manganesedrybattery),最簡單的識別方法:電池皮上型號為R6+后綴(五號)/R03+后綴(七號),就是此類電池,后綴S表示普通,P表示高功率,C表示高容量等等。碳性電池放電功率很低,放電容量也很拙計,所以只適合用于低耗電電器,如鐘表、遙控器等。另外,碳性電池的負極就是電池外殼,放電完畢后常常由于外殼破裂而發生電解液泄露,損壞用電設備。最大的優點是價錢便宜,市面上單價常常低于一元,甚至有低于5角的(當然質量就呵呵了)。


二、堿性電池


堿性電池亦稱為堿性干電池、堿性鋅錳電池、堿錳電池,是目前商品化的鋅錳干電池系列中性能最好的品種。堿性電池的型號是LR6(五號)/LR03(七號),前綴L代表堿性(aLkaline)。當然可能在數字后面還有后綴,但是不常見。堿性電池采用電解二氧化錳制作環形正極,鋅粉和添加劑配置的鋅膏作為負極。由于電解液導電性強,正負極材料表面積大大優于碳性電池,以及強堿性條件下對鋅-錳體系電化學反應的促進作用,使堿性電池的輸出功率和容量都遠勝于碳性電池。堿性電池相比于碳性電池更適合于較大功率的用電器,不過隨著數碼技術的發展,很多用電器堪稱電老虎,比如高亮度LED手電筒、閃光燈等。這些用電器電流動輒就上1500mA的,一般堿性電池恐怕也難堪大任。大家最熟悉的堿性電池應該是南孚、雙鹿、金霸王、555、麥克賽爾、GP等。


碳性和堿性電池的漏液問題一直是消費者頭疼的問題。碳性電池自不必說,用放電過程不斷消耗的負極鋅兼做外殼,就決定了放電后期外殼很可能破裂漏液,畢竟反應嘛,不一定那么均勻的發生。


雖然堿性電池采用了密封的電池結構,但是堿液有個特點,叫做浸潤性,對金屬表面吸附能力特強。這造成所謂爬堿現象。在家也能做做模擬實驗,找個不銹鋼筷子之類的,垂直插入較濃的純堿水溶液。結果純堿固體會沿著金屬筷子一路向上爬。這個現象實際上是由于吸附在金屬表面,處于液面以上的純堿溶液水分蒸發造成濃度梯度,而使下面的純堿溶液被吸上來蒸發掉。這在堿性電池里頭也時有發生,也就是我們常說的的電池漏液現象,漏液并不可怕,主要是腐蝕到昂貴的用電器。電解液泄漏,如下圖


此外,堿性電池過度放電下負極產生氫氣,電池內壓升高,為了避免電池爆炸,位于負極泄壓閥會打開,排氣同時當然也就漏液了。電池漏液是件喜聞樂見又無比蛋疼的事。輕則腐蝕電極影響接觸,重則腐蝕電路板昂貴用電器報廢。所以,一直以來,電池的一個重要的改進目標就是沒有漏液。


三、鎳氫充電電池


其實鎳氫電池并不是那么好買的。吾常于金陵城鼓樓區內逛遍商場超市,只找到兩家出售鎳氫充電電池,而且每家都只有一種鎳氫電池可選。原因嘛,對于一般用戶而言,鎳氫電池需要配合充電器同時使用,單次投入過大,對于低強度使用的用戶而言并不劃算。鎳氫電池正極是鎳的氫氧化物,負極是儲氫合金。鎳氫電池輸出電壓較鋅錳干電池更穩定,輸出功率更是遠遠超出鋅錳干電池。不過,鎳氫電池自放電高于鋅錳干電池,即使是使用在低自放電的用電設備中也高于鋅錳干電池。這對于低強度長時間使用的用電設備來說,會顯著降低電池的有效容量。另外,鎳氫電池的容量(2000-2500mAh)本來就略低于堿性電池低電流放電下的容量(2500-3000mAh),因此若將鎳氫電池用于鐘表等用電器中,使用時間常常低于堿性電池,還容易造成鎳氫電池過放電而損害用電設備的情況。


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