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电池的种类及用途有哪些

钜大LARGE  |  点击量:6941次  |  2019年02月26日  

一次电池,也称原电池,即不能够再充电的电池,如生活中常用的锌锰干电池;


二次电池,即可充电的电池,这也是汽车动力电池最基本的要求;


燃料电池,指正负极本身不含活性物质,活性材料连续不断从外部加入,如氢燃料电池;


对于汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的燃料电池和二次电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用。


动力电池分类


通过上面一节,我们理解了动力电池在整个电池家族的位置,那么我们进入正题。下面是一张比较经典的图:


不知道大家是否还记得我们上篇文章中提到的动力电池基本性能参数,便能很好理解上图Y轴的体积能量密度Wh/L(也简称能量密度)以及X轴质量能量密度Wh/kg(也称为比能量)的概念。


总体来讲,二次电池可以分为铅酸电池(LeadAcid),镍镉电池(Ni-Cd),镍氢电池(Ni-MH)以及锂电池(Li)。


上图总结和比较了不同动力电池主要性能指标以及代表车型和电池生产企业,在二次电池中,锂电池无论在能量密度,寿命和环保性能上都具有很大的优势,是目前动力电池的首选。


而燃料电池虽然能量密度很高,但是由于燃料的来源(比如氢气)要消耗比普通电动汽车更多的能源以及产生很严重的污染,目前还是很大的瓶颈。


根据《节能与新能源汽车技术路线图》,动力电池(二次电池)未来发展趋势如下:


可以看出,随着技术不断成熟,电池的性能逐年提升,电池的寿命逐渐与整车寿命趋于一致,同时伴随着电池成本的逐年下降。


最后提一下氢燃料电池,与二次电池比起来,有一个很大的优势,就是可以在很快时间(小于五分钟)给电池加满燃料,而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气,而最终产生水分,也没有废旧电池回收的问题,可以说是真正的新能源汽车。


1、碳性电池


一次电池,电压:1.5V


锌锰电池,俗称碳性电池。日常生活中常用的干电池。是目前最便宜的一种电池。这种电池容量低,容易漏液。目前常见于电视遥控器等产品里使用。常见产品:1号、2号、5号、7号、纽扣式等。


2、碱性电池


一次电池,电压:1.5V


碱性电池是目前最常用的电池。优点在于耐久的电量,可以做到碳性电池电量的7倍。电流输出稳定,不漏液。可用于耗电量比较大的仪器设备里使用。常见产品:1号、2号、5号、7号、纽扣式等。


3、镍镉电池


充电电池,电压:1.2V


镍镉电池的缺点:体积大、分量重、容量小、自放电、有记忆效应、不环保。优点在于:可以反复充电500次以上,非常经济。耐过冲过放,使用操作简单。内阻小,可以大电流放电,所以该产品常见于电动工具重使用。常见产品:1号(D型)、2号(C型)、5号(AA)、7号(AAA)、纽扣式和各种非标型号。


4、镍氢电池


可充电电池,电压:1.2V


镍氢电池和镍镉电池比较下缺点在于不能大电流放电(目前已经有工厂生产大电流放电的镍氢电池)。优点在于同样体积容量高出镍镉一倍以上,记忆效应小,无污染称为绿色环保电池。常见产品:1号(D型)、2号(C型)、5号(AA)、7号(AAA)、纽扣式和各种非标型号。


5、锂离子电池


电压:3.7V


锂离子电池外壳有钢壳和铝壳,铝壳比钢壳容量高10%--15%优点:体积小,容量高,电压高。形状有柱形,方形,异形。常用于手机电池,PDA电池,笔记本电脑电池。


6、锂聚合物电池


电压:3.7V


锂聚合物电池和锂离子电池比较:外包装为铝塑包装,有别与锂离子的金属外壳。由于采用软包装技术,可以生产出比更薄的电池。外形可以随意变化。重量轻、容量更高、内阻小、支持大电流放电。常见于高档手机电池,笔记本电池,各类电动工具和模型电池。

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