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锂离子电池要好于镍氢电池吗?

来源:宝鄂实业    2019-04-22 12:46    点击量:
对于同样容量的铅酸蓄电池来说,锂离子电池的重量相当于一台笔记本电脑,这样老弱妇孺就都可以使用了。其寿命也可以比镍氢电池做得好。目前的手机电池基本上都是采用这种电池。锂电池的内阻相对比较大,在电动自行车上使用会出现电池即将完全放电的时候感觉车的动力不足。锂离子电池更主要的问题是在过充电和过放电状态电池会发生爆炸,手机电池都是使用的单体电池,再经过良好的保护电路来配合使用,基本上杜绝了电池爆炸的问题。而在电动自行车上使用,必须要使用串连电池组,而串连电池组的保护电路的复杂程度远远超过单体电池的保护电路,其材料成本也大大增加。目前一个良好的锂电池保护电路的成本接近电池本身的价格。而聚合物锂电池的爆炸杀伤力低于锂离子电池,但是,也存在着爆炸和燃烧的可能性。这也是与锂离子电池一样需要解决问题的。
总的来看电池有三种主要类型,一是化学电池,二是物理电池,三是生物电池。化学电池我们一会儿再说,先简单看一下物理电池和生物电池。物理电池包括光电池,也就是利用光照后就会产生电流的物质,将光能转化为电能的装置,比如太阳能电池就是典型的光电池。还有温差电池,它可以将物质的温差转化为电能。还有原子能电池,它可以利用放射性物质放出的射线来获得电能,所以寿命很长,多装载于人造卫星之上。生物电池目前主要包括两种,一是酶生物燃料电池,它的原理是通过使用酶这一催化剂,在室温下,使氢气、甲醇、葡萄糖等材料,与氧气发生化学反应,从而获得电能。二是微生物电池,其原理是利用微生物进行与酶电池同样的反应。
而至于目前在电池家族中挑大梁的化学电池,我们可以将其分为两类,一类是没电了就扔的一次性电池,代表是锌锰干电池、碱性干电池和锂电池。这三种电池的正极都是二氧化锰,而负极分别为锌、锌和锂。另一类是没电了再充电的二次电池,代表是铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池,还有我们手机、电脑里使用的锂离子电池。这四种电池的正极分别为二氧化铅、氢氧化镍、氢氧化镍和钴酸锂,而负极分别为铅、镉、储氢合金和石墨。
 
除了这两大类之外,化学电池中还有一个特殊的存在,这便是燃料电池,其原理是利用氢等燃料与氧反应从而产生电。比如说如果以氢为燃料,那么就会发生与水的电解相反的反应从而产生电,而且氢燃料电池的反应产物只有水,所以对环境没有污染。
 
物理电池、生物电池与燃料电池产生电的原理不难理解,那么传统的化学电池究竟是怎么产生电的呢?
 
简单来看,化学电池是一种通过化学反应产生电的装置。氧化反应释放电子,而还原反应得到电子,这两种反应分别在不同的场合进行,如果将它们用导线连接起来,导线中就产生了电子的流动,也就是产生了电流。为了促使各个反应分别在正极和负极发生,在它们周围存在着“电解质”。另外,在实际的电池中,为了防止正负极相连发生短路,正极和负极是用绝缘的分隔装置分隔开的。