電池百科
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動力電池即為工具提供動力來源的電源,多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。 其主要區別于用于汽車發動機起動的起動電池。多采用閥口密封式鉛酸蓄電池、敞口式管式鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池。
電池一般分為一次電池(不可反復充電)和二次電池(可反復多次充電)。而鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質的電池,一般分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池(包括鋰離子聚合物電池),其最主要的區別在于鋰金屬電池是一次電池,內含金屬態的鋰,如紐扣電池;而鋰離子電池是二次電池,不含有金屬態的鋰。
微型打印機鋰電池由兩只103450鋰電池串聯后加以塑膠外殼封裝成為7.4V鋰電池組,經過長期應用給予充分肯定,這種鋁殼鋰電池代表了便攜式鋰電池的先進水準。 采用103450鋰電池保護板提供對于電池的過充、過放、過流、過溫、短路等保護功能,保護板集成程度高以配合便攜式鋰電池的要求。
手機電池的種類比較多,常用的有鋰離子電池和鎳氫電池等。鋰離子電池和鋰電池是不同的概念,通常我們說的鋰電池其實指的是鋰離子電池。鋰離子常被簡稱為鋰電池,但其實鋰電池和鋰離子電池是兩個不同概念,這里不去研究他們的不同,一律統稱鋰電池。人們常常認為鋰電池是沒有記憶效應的,這是廠商的誤導。鋰電池仍然有記憶,只是遠比鎳氫電池輕微而已。如果長期采用沒事兒就充電的方法,鋰電池也會出現嚴重的記憶效應(所謂記憶效應,就是電池儲存的電量越來越難以釋放放出來,對外表現就是充滿電的電池的使用時間越來越短)。
目前電動車所采用的鋰電池,除體積大需要一定空間擺放外,重量亦是一大問題。不過今后這種情況或可有所改變,因為英國劍橋大學研究人員,最近就成功研發出一款鋰空氣電池,除重量更輕之外,據稱更可循環充電超過2,000次,而且能源性能更超過90%。
各種技術和形式因素的電池因許多原因受到很多關注。每個人都在尋找能量密度更高,重量和體積更小的電池,具有出色的放電(甚至充電)規格和低成本。因此,鋰離子(Li-ion)化學及其多種變化引起了人們的高度關注,至少在可預見的將來,這種變化至少能夠達到這些密度目標。
在過去近七年間,手機完成了從功能機到智能機的蛻變,手機在生活中的作用正變得越來越重要。不過,手機的發展日新月異,性能等方面都獲得突飛猛進的發展,唯獨電池技術一直發展緩慢,這也成為制約手機更進一步發展的重要原因。
一般數字相機通常使用二次鋰電(可充電)與 Ni-MH電池相比,重量較Ni-MH輕,體積能量密度比卻高出48%。正因為如此, 鋰離子二次電池生產和銷售量正逐漸超過超過Ni-MH。這種電池自我放電小,又沒有記憶效應,充放電次數可達600次以上,特別是近年來才開發出來的Li-Polymer 鋰聚合物電池,除體積更小,還不受一般電池圓柱或方形外型限制,重量也更輕。
鋰電池最早期應用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩等優點,使得植入人體的起搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算器,數碼相機、手表中。
中國清華大學(Tsinghua University)的研究人員最近發表一種基于石墨烯納米結構的鋰金屬電極材料,可用于抑制鋰金屬電池中的枝晶生長,進一步提升其電化學性能。
很多消費者在電池的使用過程中,往往存在電池的使用方法都是相同的概念,現在鋰電池已經是主流,但以往的鎳氫電池使用方式仍然被應用在鋰電池上,其實鋰電池跟鎳氫電池除了產品不一樣外,使用方式也不相同.
最近發展的硅負極電池,可以提升30%的能量密度,但循環壽命差;更長遠的發展,是硫化鋰電池和空氣鋰電池,硫化鋰電池的能量密度很高,但循環壽命差,空氣鋰電池理論上的能量密度最高,但暫時實現起來還很困難。
鋰電池(可充型)之所以需要保護,是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現。
新買回來的鋰離子電池在初次使用時,要進行3次完全的充放電,即電池至少要完全充滿一次電,再將電量放盡,重復三次后再使用。以激活電池內部的化學物質,使電池內部的電化學反應進入最佳狀態,在以后的使用中就可以隨意地即充即用,但要保證一個月之內電池必須有一次完全的放電,這樣的深度放電能激發電池的活化性能,對電池的使用壽命起著關鍵的作用。如果超過3個月電池未使用,再次使用之前也應同新電池一樣進行 3次完全的充放電,以確保激活電池。
過度充電和過度放電將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞,這也就是電池的壽命問題。但是更為重要的是,如果充電過程因為意外中斷,其內部化學反應將會發生復雜的變化,此時很可能對電池的續航時間造成影響。
鋰離子電池在電池首次從放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發生反應,形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。這種鈍化層是一種界面層,具有固體電解質的特征,是電子絕緣體卻是鋰離子的優良導體,鋰離子可以經過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質界面膜”(solid electrolyte interface),簡稱SEI膜。
自從鋰離子電池誕生起,安全問題就一直伴隨著,隨著手機、平板電腦等便攜式電子設備的普及,對電池容量的要求也越來越高,同時,要求電池的體積越來越小,這就要求電池芯的能量密度高,危險性也就隨之更大。因此,鋰離子電池的保護是不可缺少的,針對不同類型的鋰離子電池,不同廠家也提出了不同的保護方案。