详解蓄电池的分类及各种蓄电池特点比较
来源：宝鄂实业
2019-04-09 13:57
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一、铅蓄电池分类
(1)按蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式蓄电池;
(2)按蓄电池盖和结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池;
(3)按蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。
(4)按国家有关标准规定主要蓄电池系列产品有：
起动型蓄电池：主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明;
固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
摩托车蓄电池：主要用于各种规格摩托车起动和照明;
煤矿用蓄电池：主要用于电力机车牵引动力电源;
储能用蓄电池：主要用于风力、水力发电电能储存。
二、各种铅蓄电池简介及特点
1
铅酸蓄电池
铅酸水电池又称为铅酸蓄电池，它的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。
主要特点：采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极
优点：电压稳定、价格便宜;
缺点：存储的电能低、使用寿命短和日常维护频繁。
常用的铅酸蓄电池主要分三大类：
1) 普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。
2)干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，它的主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。
3)免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液。
主要特性↓
1)安全密封：在正常操作中，电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。
2)没有自由酸：特殊的吸液隔板将酸保持在内，电池内部没有自由酸液，因此电池可放置在任意位置。
3)泄气系统：电池内压超出正常水平后，VRLA(Valve-Regulated Lead Acid Battery即“阀控式密封铅酸蓄电池”的缩写)电池会放出多余气体并自动重新密封，保证电池内没有多余气体。
4)维护简单：由于独一无二的气体复合系统使产生的气体转化成水，在使用电池的过程中不需要加水。
5)使用寿命长：采用了有抗腐蚀结构的铅钙合金栏板，电池可浮充使用10-15年。
6)质量稳定，可靠性高：采用先进的生产工艺和严格的质量控制系统，电池的质量稳定，性能可靠。电压、容量和密封在线上进行100%检验。
2
镍氢蓄电池
镍氢蓄电池是正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由贮氢合金制成的一种碱性蓄电池。不含重金属镉、汞等有害元素,不会对环境及使用者造成污染和损害,所以又被誉为“绿色电池”
优点：1)比能量密度高：是镍镉电池的1.5-2倍多; 2.)环保 ;3)无记忆效应; 4)循环寿命长：在正确使用条件下可循环使用500次以上
缺点 1)自放电率高：满电常温下存储自放电率30～35%; 2)高温性能差; 3)在过充和过放时会排出气体;
主要特性↓
额定电压= 1.2V
刚充满电时电压(充电电压)约等于1.4~1.45V
终止电电压 = 1.0~1.1 V，放电过度会导致电池产生不可挽回的伤害
能量∕重量= 60-120 Wh/kg(瓦特小时/千克)
能量∕体积= 140-300 Wh/L(瓦特小时/升)即 504-1188kJ/kg(千焦耳/千克)
功率∕重量= 250-1000 W/kg
自放电率=一般为每月 2-30%，见温度而定，低自放电型号为每年10-30%
充放电效率= 66%
充放电循环次数= 500 -1800次
3
锂离子电池
锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，是镍镉电池的4倍。
锂系电池可分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。
锂离子电池容易与下面两种电池混淆：
1.锂电池：以金属锂为负极。
2.锂离子聚合物电池：用聚合物来凝胶化液态有机溶剂。或者直接用全固态聚合物电解质。
锂离子电池一般以石墨类碳材料为负极。
优点：1)电压高;2)比能量大;3)循环寿命长;4)安全性能好;5)多种保护机制;6)保护电路;7)自放电小;8) 快速充电;9) 工作温度;
缺点：1)衰老;2)回收率;3)不能过充;4)不能过放;
4
镍镉电池
镍镉电池可重复500次以上的充放电，经济耐用。其内部抵制力小，既内阻很小，可快速充电，又可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，是一种非常理想的直流供电电池。
基本特点
1.镍镉电池可重复500次以上的充放电，非常的经济;
2.内阻小，可供大电流的放电，当它放电时电压的变化很小，作为直流电源是一种质量极佳的电池;
3.因为采用完全密封式，因此不会有电解液漏出的现象，也完全不需要补充电解液;
4.与其他种类电池相比之下，镍镉电池可耐过充电或放过电，操作简单方便;
5.长时间的放置下也不会使性能劣化，当十分充完电后即可恢复原来的特性;
6.可使用在很广的温度范围内;
7.因为它采用金属容器而作成，有机械性的坚固;
8.镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成，有非常优良的品质性赖性。
主要特征 ↓
1)高寿命：镍镉电池可以提供500次以上的充放电周期，寿命几乎等同于使用该种电池的设备的服务期。
2).优异的放电性能：在大电流放电的情况下，镍镉电池具有低内阻和高电压的放电特性，因而应用广泛。
3)储存期长：镍镉电池储存寿命长而且限制条件少，在长期储存后仍可正常充电。
4)高倍率充电性能：镍镉电池可根据应用需要进行快速充电, 满充时间仅为1.2小时。
5)大范围温度适应性：普通型镍镉电池可以应用于较高或较低温度环境。高温型电池可以在70摄氏度或者更高温度的环境中使用。
6)可靠的安全阀：安全阀提供了免维护功能。镍镉电池在充放电或者储存过程中可以自由使用。由于密封圈使用的是特殊材料，再加上密封剂的作用，使得镍镉电池很少出现漏液现象。
7)广泛的应用领域：镍镉电池容量从100mH 至7000mH不等。通常使用的有标准型，消费型，高温型和大电流放电型等四大类，可应用于任何无线设备。
8)高质量﹑高可靠性产品通过了QS 9000质量认证。
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钠硫蓄电池
钠硫电池，是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作度下，钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应，形成能量的释放和储存。
优点：
1)高比能量。比能量是指电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量。是锂电池的4倍、镍电池的5倍、铝酸电池的10倍。
2)大电流、高功率放电。
3)无自放电现象，高充放电效率。
4)充电时间短。
5)使用长寿命。
6)体积小、结构紧凑、质量轻。
7)无污染、可回收。
8)安全可靠。
此外，还具有无污染释放、无振动、无噪声等特点。
缺点： 1)不能处理部分循环;2)过度充电时很危险;3)高温350ºC熔解硫和钠，因此需要附加供热设备来维持温度。
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镍锌蓄电池
镍锌电池是一种可以替代镍氢电池的新型电池，标称1.6V，常见有5号aa和7号aaa。与镍氢、镍镉电池相比，具有电压高、放电电流强的特点。在数码相机、闪光灯、电动玩具方面有着无与伦比的优势。
但实际测评中，我们发现镍锌电池除了电压高，达到1.5V之外，内阻并不比高质量镍氢电池小，且性质极不稳定，寿命非常短，虽然是老技术，但非常不成熟，很多朋友都有使用半年甚至三个月不到就彻底报废并再次换回1.2V镍氢电池的经历，寿命还是这些新能源面临的主要问题，建议理智选择。
优点
1、电压高：镍锌蓄电池单体额定工作电压在1.65V，比镍镉、镍氢蓄电池高0.4V左右。
2、比能量高：镍锌蓄电池的比能量可达到60-80Wh/kg，远高于镍氢电池的40-60Wh/kg和镍镉电池的20-40Wh/kg，在同等质量下可提供更大的能量，可以达到现有铅酸电池的3倍。
3、放电功率高：镍锌蓄电池的大电流放电性能好，结合自身的高电压，可提供远高于镍镉、镍氢电池的10c、20c放电功率，在同等容量放电条件下，可提供更持久的动力。
4、环保：镍锌蓄电池的正负极材料都属于环保材料，具有与环境友好的特点。
5、性价比高：镍锌蓄电池由于单体电压高，在组合电池时可随着电压的升高，比镍镉、镍氢电池使用只数少，从而降低电池组的总成本。如采用4.8V镍镉电池组，用三只镍锌电池做成的电池组，价格可以降低10%。循环寿命高达500次。
6、可替代性高：在电池组的应用中，镍锌蓄电池是取代镉镍电池、镍氢电池的理想能源，可以用作电动工具、电动车电源;在民用电池领域，镍锌蓄电池可替代碱性一次电池，从而节省能源，保护环境;同样电压需求的电池重量是现有铅酸电池的一半，特别适合轻便电动自行车使用。
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锌空气蓄电池
锌空气电池，用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。又称锌氧电池。分为中性和碱性两个体系的锌空气电池，分别用字母A和P表示，其后再用数字表示电池的型号。
优点：体积小，电荷容量大，质量小，能在宽广的温度范围内正常工作，且无腐蚀，工作安全可靠，成本低廉等
特点：
1) 比能量高，一般在200Wh/kg以上;
2) 可以在高电流密度下工作;
3) 材料来源丰富，成本较低。
缺点：
1)空气电极的结构比通常的金属氧化物电极要更复杂
2)空气电极工作时需暴露于空气中，而空气电极又是多孔的，所以实际上也就使电解液暴露于空气中，因此空气电池无法做成密封电池，电解液也会蒸发或被空气中二氧化碳碳酸盐化，而限制了电池的寿命。
3)锌空气电池作为二次电池，其充放电循环数还较低。
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飞轮电池
飞轮电池是90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池 的局限，用物理方法实现储能。众所周知，当飞轮以一定角速度 旋转时，它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电 能的。高技术型的飞轮用于储存电能，就很像标准电池。
优点：
1)能量密度高：储能密度可达100～200 wh/kg，功率密度可达5000～l0000 w/kg。
2)能量转换效率高：工作效率高达百分之90。
3)体积小、重量轻：飞轮直径约二十多厘米，总重在十几千克左右。
4)工作温度范围宽：对环境温度没有严格要求。
5)使用寿命长：不受重复深度放电影响，能够循环几百万次运行，预期寿命20年以上。
6)低损耗、低维护：磁悬浮轴承和真空环境使机械损耗可以被忽略，系统维护周期长。
