电池都是有哪些材料构成的?常见电池材料介绍
来源:宝鄂实业
2019-04-18 12:49
点击量:次
1、普通锌锰电池
这是最传统的干电池,正极为石墨棒,负极为金属锌圆筒,电解质为糊状氯化铵之类物质,石墨周围有二氧化锰去极化剂。锌锰电池标称电压1.5伏,规格型号有R20(1号),R14(2号),R6(5号),R03(7号)几种。外包装多采用红色。现在除手电筒、老式手提录音机和早期电子钟还在用1号和2号电池外,其它用干电池的场合大多为5号(AA)、7号(AAA)电池。这种电池价格最低,但电容量也低(5号电池容量约500mAH),不适合大电流放电,还容易漏液。只能用于小电流和间歇放电设备,一般可用于手电筒,收音机,门铃,遥控器,不带电机的电子玩具等。为了防止漏液,这类电池中的精品往往用铝壳或铁壳封装,廉价的只用塑料薄膜紧裹。由于漏出的液体腐蚀性很强,所以,对于那些用电量极低,但比较贵重的设备也最好不要用,或定时检查电池有无异常。注意这种电池如发现鼓胀就不宜再用。
2、高功率电池
也称高容量电池和锌锰纸版电池,正极负极的基本结构与锌锰电池相同,但电解质被吸入纸版中。标称电压1.5伏,规格型号为在锌锰电池的型号上加上后缀“P”,如5号电池R6P,7号电池R03P。高功率电池价格约是锌锰电池的2、3倍,容量在小电流放电时比糊式锌锰电池略大些,但大电流放电时就明显较长,号称有2、3倍的容量。但从消费者协会公布的实测数据看,其容量大得有限,有些品牌甚至不及优质糊式锌锰电池。但该电池有一优点就是不易漏液。由于其输出功率较高,故适用于大电流和连续工作场合。可用于随身听,电动玩具、胶片自动相机等。为了防止漏液损坏设备,在遥控器、电子门铃、石英电子钟等电池使用时间特长的设备中,用这种电池也很适宜。不过这种电池的单位时间电费费用,在小电流应用时,高于普通锌锰电池,而大电流应用时,又高于碱性锌锰电池,不太经济。
3、碱性锌锰电池
碱性电池的规格型号标识是在普通锌锰电池型号上加上前缀“L”,成为LR6、LR03。也有直接印有英文碱性“ALKALINE”的标识。碱性锌锰电池结构较为特别,中心用一根锌棒作为负极,外壳锌材是正极(和普通锌锰电池电极相反)。为了与一般电池一样使用,它把中心的负极引出线做得与普通锌锰电池一样的平坦。而外壳正极上,冲出一个类似石墨棒的铜帽,包装时再反过来即可。仔细观察可以发现负极与周围外壳之间有一条绝缘密封沟(类似南孚所谓的聚能环),而糊式锌锰电池和高功率电池的负极和侧边外壳是连体的。这可作为高功率电池假冒碱性电池的识别特征之一。第二个特征是碱性电池比较重。碱性电池标称电压也是1.5伏,容量约是普通电池的5~10倍,用于照相机闪光灯充电的瞬时特大电流工作状态,这可超过普通电池10倍。但价格只有高功率电池的2倍左右。由于碱性电池的大电流、大容量特性,使其为目前通用型一次性电池中最好的品种,可用于全自动相机,用5号电池的数码相机,随身听、随身看,电动玩具,剃须刀等场合。其外观与锌锰电池相同。
碱性电池一般认为是一次性电池,早期有过一种叫碱性充电电池,型号为R-LR6,大约可循环使用100次。现在的碱性电池也有称其为半充电池可能,但必须用低恒涓流充电,最大充电电流在160mA以下。过充电后易漏液,且漏出的液体腐蚀性很强,会损坏充电器。对于一般用户来说,认为碱性电池是一次性电池较正确,当然这并不妨碍谨慎的爱好者对其充电后再使用。碱性电池也有制成小扣式电池的,价格很低。但电压比氧化银类扣式电池略低,同体积电容量也只有其60%~70%,供出电流较大。这种扣式电池不能应用于指针式石英表。
4、积层电池
积层电池是锌锰电池的变形,每节电池象电蚊片那么一片。正极也是石墨和二氧化锰,负极为锌片,中间一层半糊状电解质,每片1.5伏。型号6F××,即有6片积层,总电压9伏,外加铁壳包装。早先有过不同尺寸,4片、6片、15片等等多种,但现在见得到的只有用于无线话筒,电子血压计或数字液晶万用表中。积层电池电压高,电流小,容量小,早期用于必须有较高电压才能工作的弱电流设备中。现在由于DC-DC芯片的普及,较高级些的这类设备也都改用1节5号电池供电,积层电池适用面日益萎缩。这种电池的最大放大电流只用几十毫安,平时只工作在毫安级。积层电池的正负极在一边,存放时要特别留意不可与金属物体,如硬币、金属钢笔等入置一起,以防短路。
5、锂金属电池(Lithium)
新型的锂电池有二大类,一类是一次性锂金属电池,另一类为锂离子电池。锂金属电池的负极为锂金属,正极有二氧化锰、二硫化铁等。标称电压因正极材料不同而有1.5V、2.8V和3V多种,国内常见的是用于高档全自动相机的3V型锂电池CR123A和CR2,以及直径为20mm的大扣式电池CR2016/ CR2025/ CR2032几种。锂金属电池的能量重量比特别大,高达900Wh/kg。故单位体积的电池容量特别大,一节用于全自动电子照相机的CR123A,以50%用闪光灯拍摄,可拍24卷胶卷。锂金属电池还可连续大电流、长时间供电,最大电流在2A以上。而自放电率仅1%~1.5%/月,保存性极好。虽然锂的活动性很强,但由于锂金属电池采用了自猝火电化学系统,正常使用时非常安全,不慎出现内外部短路、过度放电、过热或外力冲击时,都有一定的自身保护功能。但也请切记锂金属电池不是可充电电池,若强行充电,容易引起爆炸或起火。由于锂金属电池的大容量、大电流特点,现已被越来越多的便携式设备采用。如高档全自动照相机和采用通用电池的普及型数码相机,锂金属扣式被广泛用于高档计算器、电子辞典、电子特记本、语音报时钟表和照相机的第二电源中。
6、氧化银电池(银锌电池)
氧化银电池也称银锌电池,其正极为氧化银,阴极为锌材,电解质有氢氧化钠和氢氧化钾两种。标称电压都是1.55伏,电流微弱。氧化银电池都为小扣电池,常见的有6.8×2.1,7.9×3.6和11.6×3.0/4.2/5.4几种,容量分别为15,40,80/120/170mAH。扣式电池密封可靠,不漏液。但材质的密封处也会生锈,使用时要注意由于其体积小,供出电流小,这类扣式电池都是用于电子表,计算器,照相机,微型遥控器和声响玩具中。其中用氢氧化钠作电解质的电池内阻较大,输出电流较小,适用于小电流设备,如指针式石英表。用氢氧化钾作电解质的电池内阻小,输出电流略大些,可用于数字式电子表。扣式电池替换时,镊子只能夹持圆周边,若夹持上下面即造成电池短路。
7、过氧化银电池
将氧化银电池的正极改为过氧化银材料就为过氧化银电池,品质更好。标称电压也是1.55伏,容量比同体积氧化银电池高出30%~40%,除氧化银电池的适用范围外,还可用于有亮光和声响功能的电子表。
二、 充电电池
上述七种都是一次性电池,随着便携式电子设备的大量和长时间使用,一次性电池就是显得费用太高。故充电电池越来越受到产品开发厂商和用户的关注。充电电池除制造成通用型电池形式外,还被大量制成专用型充电电池。充电电池的特性比一次性电池更繁杂,除与一次性电池一样有正常常使用时的注意点外,还有充电特性要注意。不同种类的充电电池放电和充电特性多有不同,使用不当会大大缩短电池寿命。
充电电池的一些特殊指标如下:1、最终放电电压,也称放电终止电压,此电压以下就不能再放电,强行放电会加速损坏电池。这电压也是测定电池容量的结束点。2、额定容量,以5小时充满电的电池,放电至最终放电电压的电流和时间乘积。额定容量是“C”来表示,单位:mAh。3、充放电率,以C的比例来表示。若以容量数值电流放电,即称C率放电,即充放电率为0.1C率的电池,就可工作10小时。充电时:若效率100%,以1C率充电,只需用1小时;以0.5C率充电,需要2小时。4、涓流,0.1C率称为涓流,涓流充电时间较长,但对各种充电电池都比较安全。例如,某充电电池容量为1600mAh,充电效率为2/3,以0.5C率,即800mA恒流充电,需要3小时,以0.1C率(160mA)涓流充电,约15小时。5、最大充电电压,不会破坏电池内部保护机制的最大允许充电电压。6、最大充放电电流,具有过流保护机制的电池组,允许的最大充放电电流。