充电电池分类与对比.doc

*分类与对比 电池的分类有不同的方法其分类方法大体上可分为三大类 第一类：按电解液种类划分包括：碱性电池，电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池，如：碱性锌锰电池（俗称碱锰电池或碱性电池）、镉镍电池、氢镍电池等；酸性电池，主要以硫酸水溶液为介质，如铅酸蓄电池；中性电池，以盐溶液为介质，如锌锰干电池（有的消费者也称之为酸性电池）、海水激活电池等；有机电解液电池，主要以有机溶液为介质的电池，如锂电池、锂离子电池待。 第二类：按工作性质和贮存方式划分包括：一次电池，又称原电池，即不能再充电的电池，如锌锰干电池、锂原电池等；二次电池，即可充电电池，如氢镍电池、锂离子电池、镉镍电池等；蓄电池习惯上指铅酸蓄电池，也是二次电池；燃料电池，即活性材料在电池工作时才连续不断地 从外部加入电池，如氢氧燃料电池等；贮备电池，即电池贮存时不直接接触电解液，直到电池使用时，才加入电解液，如镁氯化银电池又称海水激活电池等。 第三类：按电池所用正、负有为材料划分包括：锌系列电池，如锌锰电池、锌银电池等；镍系列电池，如镉镍电池、氢镍电池等；铅系列电池，如铅酸电池等；锂系列电池、锂镁电池；二氧化锰系列电池，如锌锰电池、碱锰电池等；空气（氧气）系列电池，如锌空电池等锂电池用于手机等用电量少的精密仪器。镍镉电池用与普通的用电设备。铅汞电池用于机动车的供电设备汽车用启动电源 铅酸电池 二次电池 酸性 方型 普通摄像机电池 铅酸电池 二次电池 酸性 方型 火车启动电源、电动车 镍镉/镍氢电池 二次电池 碱性 方性、圆柱型 手机电池 镍氢/锂电池 二次电池 碱性/有机介质 方型 手电筒 锌锰电池 一次电池 酸性/中性/碱性 1号/2号/5号 传呼机 锌锰电池 一次电池 碱性 5号/7号 高档模拟相机 锂电池 一次电池 有机介质 圆柱型镍氢Ni-MH充电电池使用知识问答 1） 问：买来的电池应该是先充电还是先使用？ 答：为防止运输中出现事故，镍氢充电电池一般是不会满电出货的。但是镍氢电池有自放电的特点，因此出货时会带30%-50% 的容量保证电压。一般出货的电池会保证6个月左右的储存期。因为电池不满电，客户买到的时候可能已经储存并且自放电了一段时间，因此刚买来的电池如果大放电使用，可能会导致损伤，建议充满后再进行使用。 2） 问：电池贮存在什么样的条件较好？ 答： 因为长期贮存会加速电池的自放电和降低反应活性，所以温度在10癈至30癈比较适合长期贮存。当电池需要贮存一年以上时，要保证至少每一年对电池进行一次充放电，这样可防止电池漏碱和因电池自放电而导致的电池性能下降。 3） 问：长期贮存后电池怎样使用？ 答：当对长期贮存后的电池进行第一次充电时，由于电池内部反应活性的降低会导致电池电压偏高和容量减少。进行反复多次的小电流充电和放电，容量即可恢复。 4） 问：不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题? 答：将不同容量或新旧的电池混在一起使用有可能出现漏液，零电压等现象。这是由于充电过程中，容量差异导致充电时有些电池被过充，有些电池未充满电，放电时有容量高的电池未放完电，而容量低的则被过放。如此恶性循环，电池受到损害而漏液或低（零）电压。 5） 问：电池使用完后或长期不使用是否可以保存在用电器内？ 答：如果用电器较长时期内不再使用，最好将电池取出并放于低温，干燥的地方，如果不这样，即使用电器被关掉，系统仍会使电池有一个低电流输出，这会缩短电池的使用寿命。 6） 问：什么是过放电对电池性能有何影响？ 答：电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电截止电压。0.2C-2C放电一般设定1.0V/支，3C以上为0.8V/支（如电池容量为2000mAH，0.2C=0.2*2000=400mAH），电池过放可能会给电池带来灾难性的后果，特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。 7） 问：什么是过充电对电池性能有何影响？ 答：过充电是指电池经一定充电过程充满电后，再继续充电的行为。 一般情况下，电池的内压不会有明显升高，但如果充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。 8） 问：电池使用寿命短的可能原因是什么？ 答：1. 充电器或充电电路与电池类型不匹配调查报告 目前市场上可充电电池的种类很多，有的外形与普通电池相同，可以在多种场合代替普通电池使用；有的则只能配合特定型号的移动电话、数码相机、便携式计算机使用。为了了解可充电电池与普通电池的异同，我决定对以下三个问题开展调查： 1、常用可充电电池按电极材料和电解液性质可以划分为多少种类？ 2、可充电电池在充电时要注意什么？3、哪些种类的电池对环境有较大污染，哪些则相对干净？以下是调查结果：1、 常用可充电电池按电极材料和电解液性质可以划分为多少种类？按电池所用正、负极材料划分，包括：镍系列电池，如镍镉电池、镍氢电池等；铅系列电池，如铅酸电池等；锂系列电池、锂镁电池。按电解液种类划分包括：碱性电池，电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池，如：镍镉电池、镍氢电池等；酸性电池，主要以硫酸水溶液为介质，如铅酸蓄电池；中性电池，以盐溶液为介质；有机电解液电池，如锂电池、锂离子电池等。2、 可充电电池在充电时要注意什么？镍电池 1）使用非智能的充电器一定要控制充电时间，充电时间=电池容量除充电器的充电电流乘1.2倍，过度充电会造成电池寿命缩短。 2）镍氢充电电池一使用完最好立即充电，不要等待与其他电池一起充电，放完电的电池存放容易造成电池过放电造成极板短路，造成电池永久损坏。 3）电器长期不用，应将充电电池从电器上取下，将电池充满电，装入电池盒中，并保持每年至少充电一次。新电池或者长期不用的充电电池，初使用容量不足是正常的，一般的条件下只要经过3-5次循环充放电使用即可恢复容量。 4）在使用充电电池时，建议最好将一对同品牌、同容量、同年终奖的电池用于同一种设备上，并将它们一同充电。最好不要混用不同品牌和容量的电池。这是因为市面上大多充电器出于成本和体积的考虑，并不对单个电池独立充电、独立控制的，而是将两个电池串联后再接入同一组充电和控制回路中。这样串联的两个电池的充电电流和、充电时间都是一样的，一旦串联的两个电池容量不同，或电池内的剩余电量有差异的话，其中容量较小的或剩余电量较多的电池必然先充满电。这样由 于另一支电池尚未充满，充电器将继续对电池组充电，这就必然导致先充满电的那支电池过充，发热量剧增，从而损坏电池，严重的甚至发生爆炸。 5）镍镉和镍氢电池的记忆效应不容忽视，电池容量随充放电次数的增加而减小。尤其是当它们使用于耗电量较大的DC或相机伴侣时，当电池还有大量的残余电能时，其输出电量已无法满足设备的要求。残余电量的累积，将增加电池的记忆效应。要减小电池的记忆效应，最简单的方法就是对充电电池进行放电。对电池放电也是有一定技巧的。首先，绝对不能使用短路电池正负极或采用大电流的方法放电。因为充电电池内电阻小，短路时将产生非常大的电流从而可能损坏电池的电极，造成电池损坏。同时，大电流放电也会产生大量热量，可能损坏电池。建议将电池放入用电量较小的设备中进行自然放电，如MP3或者收音机。当这些设备无法正常开机或使用时，放电也就差不多了。这样既不会过度放电，也避免了大电流放电造成的损坏。 6）按充电的速度，充电器可以分为慢速充电器和快速充电器。慢速充电器和快速充电器并没有什么明显的界限，而是和使用的充电器及充电电池的容量有关。不管电池是1200mAh还是1600mAh，其容量都被定义为1C。在充电时，充电电流小于0.1C时，为涓流充电。充电电池为0.1到 0.2C时，为慢速充电。充电电流大于0.2C小于0.8C时为快速充电，而当充电电流大于0.8C时为超高速充电。即200mA电流，对于800mAh 的电池，其充电电流为0.25C，为快速充电，对于1600mAh的充电电池，其充电电流为0.125C，刚为慢速充电。慢充和快充各自的优缺点： 一、 慢速充电器 优点：充电电流较小，充电过程中发热量较小。即便是短时间过充，其电池发热量也不会太大，对电池容量和寿命的损害较小。 缺点：大多数没有相应的控制电路，只有切断充电器电源，才会结束充电。充电时间太长，会考验你的耐心。 二、 快速充电器 优点：充电速度快。 缺点：为了避免快速充电时产生的热量对电池的损害，目前的快速自动充电器采用了各种方法来降低充电时电池温度。最常用的是余弦法。该方法使电流像余弦波变化解热量的积聚，从而将电池温度控制在一定范围内。此外，为了解决过充问题快速充电器一般都采用电压斜率判断法等方法来判断电池电量是否接近充满。当电池电量接近充满时，快速充电器的控制电路会自动转入涓流充电模式，对电池进行涓流充电。涓流充电能将电池充得很满，也不用担心过充的问题，还不用再去计算时间，使得快速充电器的易用性大大提高，由此也使得快速充电器的价格往往高于慢速充电器。铅酸蓄电池 1）蓄电池的首次充电称为初充电，初充电对蓄电池的使用寿命和电荷容量有很大的影响。若充电不足，则蓄电池电荷容量不高，使用寿命也短；若充电过量，则蓄电池电气性能虽然好，但也会缩短它的使用寿命，所以新蓄电池要小心谨慎地进行初充电。对于普通蓄电池在使用前一定要按充电规范进行初充电。对于干荷电铅蓄电池，按使用说明书，虽然在规定的两年储存期内若需使用，只要加入规定密度的电解液搁置15min，不需要充电即可投入使用。但是，如果储存期超过两年，由 于极板上有部分氧化，为了提高其电荷容量，使用前应进行补充充电，充电5h-8h后再用。 2）蓄电池经常过量充电，即使充电电流不大，但电解液长时间“沸腾”，除了活性物质表面的细小颗粒易于脱落外，还会使栅架过分氧化，造成活性物质与栅架松散剥离。3）由于蓄电池正负极板材料不同，除了活性物质外，负极板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等材料，用来防止负极板收缩和氧化。另外，每个单格蓄电池的负极 板数又总是比正极板数多一片，而且负极板比正极板略薄。当进行蓄电池的初充电或补充充电时，若不注意极性，会使蓄电池充反，使正、负极几乎都变成粗晶粒的PbSO4，造成蓄电池电荷容量不足，不能正常工作，甚至导致蓄电池报废。因此，充电时一定要注意极性，切不可极性充反。锂电池 1）在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活，只要经过35次正常的充放电循环就可 激活 电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应 。因此用户新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。 2）对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。此外，锂电池或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。3、 哪些种类的电池对环境有较大污染，哪些则相对干净？环保的包括目前已投入使用的碱性电池、金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池，正在推广使用的燃料电池、太阳能电池（光伏电池）等。而传统的锌汞电池、镍镉电池、铅酸蓄电池对环境污染较大。二、废旧电池的危害性：废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。铅：神经系统(神经衰弱、手足麻木)、消化系统(消化不良、腹部绞痛)、血液中毒和其他的病变。汞：精神状态改变是汞中毒的一大症状。脉搏加快，肌肉颤动，口腔和消化系统病变。镉、锰：主要危害神经系统。三、废旧电池污染环境的途径：这些电池的组成物质在使用过程中，被封存在电池壳内部，并不会对环境造成影响。但经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。过程简述如下：池土壤微生物动物循环粉尘农作物食物人体神经沉积发病 其他水源植物食品消化生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用，逐级在较高级的生物中成千上万地富积，然后经过食物进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢性中毒。日本的水(人加吴)病就是汞中毒的典型案例。四、废旧电池危害的其它表现：目前世界上生活垃圾处理主要是卫生填埋、堆肥和焚烧三种方式，混入生活垃圾的废旧电池在这三个过程中的污染作用体现在：填埋:废旧电池的重金属通过渗滤作用污染水体和土壤。焚烧：废旧电池在高温下，腐蚀设备，某些重金属在焚烧炉中挥发在飞灰中，造成大气污染；焚烧炉底重金属堆积，给产生的灰渣造成污染。堆肥：废旧电池的重金属含量较高，造成堆肥的质量下降。再利用：一般采用反射炉火冶金法，工艺虽然容易掌握但是回收率只有82%，其余的铅以气体和粉尘的形态出现，同时冶炼过程中的二氧化硫会进入空气中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。电池种类不同，各类废电池对于环境的污染也差别很大。我们应该对于不同类别的废电池区别对待。我国电池生产的主要 产品是锌锰电池和镉镍电池。从环境保护的角度来看，有些电池如碱性干电池和镍氢电池等不会对环境造成严重危害，但有些电池如镉镍电池和含汞电池等含有有害物质，进入环境后，就会污染环境，长期 作用，可能直接或间接危及人们健康；因此，对废电池应采取分类的有区别