1、原理簡(jiǎn)述

在化學(xué)電池中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進(jìn)行氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。負(fù)極活性物質(zhì)由電位較負(fù)并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳?xì)浠衔锏?。正極活性物質(zhì)由電位較正并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類，含氧酸及其鹽類等。電解質(zhì)則是具有良好離子導(dǎo)電性的材料，如酸、堿、鹽的水溶液，有機(jī)或無(wú)機(jī)非水溶液、熔融鹽或固體電解質(zhì)等。當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，兩極之間雖然有電位差（開(kāi)路電壓），但沒(méi)有電流，存儲(chǔ)在電池中的化學(xué)能并不轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)外電路閉合時(shí)，在兩電極電位差的作用下即有電流流過(guò)外電路。同時(shí)在電池內(nèi)部，由于電解質(zhì)中不存在自由電子，電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的氧化或還原反應(yīng)，以及反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)遷移。電荷在電解質(zhì)中的傳遞也要由離子的遷移來(lái)完成。因此，電池內(nèi)部正常的電荷傳遞和物質(zhì)傳遞過(guò)程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時(shí)，電池內(nèi)部的傳電和傳質(zhì)過(guò)程的方向恰與放電相反；電極反應(yīng)必須是可逆的，才能保證反方向傳質(zhì)與傳電過(guò)程的正常進(jìn)行。因此，電極反應(yīng)可逆是構(gòu)成蓄電池的必要條件。G為吉布斯反應(yīng)自由能增量（焦）；F為法拉第常數(shù)=96500庫(kù)=26.8安·小時(shí)；n為電池反應(yīng)的當(dāng)量數(shù)。這是電池電動(dòng)勢(shì)與電池反應(yīng)之間的基本熱力學(xué)關(guān)系式，也是計(jì)算電池能量轉(zhuǎn)換效率的基本熱力學(xué)方程式。實(shí)際上，當(dāng)電流流過(guò)電極時(shí)，電極電勢(shì)都要偏離熱力學(xué)平衡的電極電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為極化。電流密度（單位電極面積上通過(guò)的電流）越大，極化越嚴(yán)重。極化現(xiàn)象是造成電池能量損失的重要原因之一。

電池

極化的原因有三：

①由電池中各部分電阻造成的極化稱為歐姆極化；

②由電極－電解質(zhì)界面層中電荷傳遞過(guò)程的阻滯造成的極化稱為活化極化；

③由電極－電解質(zhì)界面層中傳質(zhì)過(guò)程遲緩而造成的極化稱為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應(yīng)面積、減小電流密度、提高反應(yīng)溫度以及改善電極表面的催化活性。

2、性能參數(shù)

內(nèi)容

電池主要性能包括電動(dòng)勢(shì)、額定容量、額定電壓、開(kāi)路電壓、內(nèi)阻、充放電速率、阻抗、壽命和自放電率。

電動(dòng)勢(shì)

電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)電極的平衡電極電位之差，以鉛酸蓄電池為例，E=Ф+0-Ф-0+RT/F*In（αH2SO4/αH2O）。

其中：E—電動(dòng)勢(shì)

Ф+0—正極標(biāo)準(zhǔn)電極電位，其值為1.690V

Ф-0—負(fù)極標(biāo)準(zhǔn)電極電位，其值為-0.356V

R—通用氣體常數(shù)，其值為8.314

T—溫度，與電池所處溫度有關(guān)

F—法拉第常數(shù)，其值為96485

αH2SO4—硫酸的活度，與硫酸濃度有關(guān)

αH2O—水的活度，與硫酸濃度有關(guān)

從上式中可看出，鉛酸蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.690-（-0.0.356）=2.046V，因此蓄電池的標(biāo)稱電壓為2V。鉛酸蓄電池的電動(dòng)勢(shì)與溫度及硫酸濃度有關(guān)。

額定容量

在設(shè)計(jì)規(guī)定的條件（如溫度、放電率、終止電壓等）下，電池應(yīng)能放出的最低容量，單位為安培/每小時(shí)，以符號(hào)C表示。容量受放電率的影響較大，所以常在字母C的右下角以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明放電率，如C20=50，表明在20時(shí)率下的容量為50安·小時(shí)。電池的理論容量可根據(jù)電池反應(yīng)式中電極活性物質(zhì)的用量和按法拉第定律計(jì)算的活性物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量精確求出。由于電池中可能發(fā)生的副反應(yīng)以及設(shè)計(jì)時(shí)的特殊需要，電池的實(shí)際容量往往低于理論容量。

額定電壓

電池在常溫下的典型工作電壓，又稱標(biāo)稱電壓。它是選用不同種類電池時(shí)的參考。電池的實(shí)際工作電壓隨不同使用條壓等于正、負(fù)電極的平衡電極電勢(shì)之差。它只與電極活性物質(zhì)的種類有關(guān)，而與活性物質(zhì)的數(shù)量無(wú)關(guān)。電池電壓本質(zhì)上是直流電壓，但在某些特殊條件下，電極反應(yīng)所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會(huì)造成電壓的微小波動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為噪聲。波動(dòng)的幅度很小但頻率范圍很寬，故可與電路中自激噪聲相區(qū)別。

開(kāi)路電壓

電池在開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓稱為開(kāi)路電壓。電池的開(kāi)路電壓等于電池在斷路時(shí)（即沒(méi)有電流通過(guò)兩極時(shí)）電池的正極電極電勢(shì)與負(fù)極的電極電勢(shì)之差。電池的開(kāi)路電壓用V開(kāi)表示，即V開(kāi)=Ф+-Ф-，其中Ф+、Ф-分別為電池的正負(fù)極電極電位。電池的開(kāi)路電壓，一般均小于它的電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)殡姵氐膬蓸O在電解液溶液中所建立的電極電位，通常并非平衡電極電位，而是穩(wěn)定電極電位。一般可近似認(rèn)為電池的開(kāi)路電壓就是電池的電動(dòng)勢(shì)。

內(nèi)阻

電池的內(nèi)阻是指電流通過(guò)電池內(nèi)部時(shí)受到的阻力。它包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化內(nèi)阻和濃差極化內(nèi)阻。由于內(nèi)阻的存在，電池的工作電壓總是小于電池的電動(dòng)勢(shì)或開(kāi)路電壓。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化（逐漸變大），這是因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成，電解液的濃度和溫度都在不斷的改變。歐姆內(nèi)阻遵守歐姆定律，極化內(nèi)阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系。常隨電流密度增大而增加。

內(nèi)阻是決定電池性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它直接影響電池的工作電壓，工作電流，輸出的能量和功率，對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，其內(nèi)阻越小越好。

阻抗

電池內(nèi)具有很大的電極-電解質(zhì)界面面積，故可將電池等效為一大電容與小電阻、電感的串聯(lián)回路。但實(shí)際情況復(fù)雜得多，尤其是電池的阻抗隨時(shí)間和直流電平而變化，所測(cè)得的阻抗只對(duì)具體的測(cè)量狀態(tài)有效。

充放速率

有時(shí)率和倍率兩種表示法。時(shí)率是以充放電時(shí)間表示的充放電速率，數(shù)值上等于電池的額定容量（安·小時(shí)）除以規(guī)定的充放電電流（安）所得的小時(shí)數(shù)。倍率是充放電速率的另一種表示法，其數(shù)值為時(shí)率的倒數(shù)。原電池的放電速率是以經(jīng)某一固定電阻放電到終止電壓的時(shí)間來(lái)表示。放電速率對(duì)電池性能的影響較大。

壽命

儲(chǔ)存壽命指從電池制成到開(kāi)始使用之間允許存放的最長(zhǎng)時(shí)間，以年為單位。包括儲(chǔ)存期和使用期在內(nèi)的總期限稱電池的有效期。儲(chǔ)存電池的壽命有干儲(chǔ)存壽命和濕儲(chǔ)存壽命之分。循環(huán)壽命是蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達(dá)到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時(shí)必須同時(shí)規(guī)定充放電循環(huán)試驗(yàn)的制度，包括充放電速率、放電深度和環(huán)境溫度范圍等。

自放電率

電池在存放過(guò)程中電容量自行損失的速率。用單位儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)自放電損失的容量占儲(chǔ)存前容量的百分?jǐn)?shù)表示。

有關(guān)計(jì)算

其中E為電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir，E=U內(nèi)+U外

適用范圍：任何電路

閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化：

E=U+Ir

EI=UI+I^2R

P釋放=EI

P輸出=UI

純電阻電路中

P輸出=I^2R

=E^2R/（R+r）^2

=E^2/（R^2+2r+r^2/R）

當(dāng)r=R時(shí)P輸出最大，P輸出=E^2/4r（均值不等式）

3、手冊(cè)常識(shí)

正常充電

不同電池各有特性，用戶必須依照廠商說(shuō)明書(shū)指示的方法進(jìn)行充電。在待機(jī)備用狀態(tài)下，電話也要耗費(fèi)電池，如果要進(jìn)行快速充電，宜先將手機(jī)關(guān)閉或把電池拆下進(jìn)行充電。

快速充電

有些自動(dòng)化的智能型快速充電器當(dāng)指示燈信號(hào)轉(zhuǎn)變時(shí)，只表示充滿了90%，充電器會(huì)自動(dòng)改用慢速充電將電池完全充滿。用戶最好將電池完全充滿后使用，否則會(huì)縮短使用時(shí)間。

記憶效應(yīng)

如果電池屬鎳鎘電池，長(zhǎng)期不徹底充、放電，會(huì)在電池內(nèi)留下痕跡，降低電池容量，這種現(xiàn)象被稱為電池記憶效應(yīng)。

消除記憶

方法是把電池完全放電，然后重新充滿。放電可利用放電器或具有放電功能的充電器，也可以利用手機(jī)待機(jī)備用模式，如要加速放電可把顯示屏及電話按鍵的照明燈打開(kāi)。要確保電池能重新充滿，應(yīng)依照說(shuō)明書(shū)的指示來(lái)控制時(shí)間，重復(fù)充、放電兩至三次。

電池儲(chǔ)存

鋰電池可貯存在環(huán)境溫度為-5°C—35°C，相對(duì)濕度不大于75%的清潔、干燥、通風(fēng)的室內(nèi)，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠(yuǎn)離火源及熱源。電池電量保持標(biāo)稱容量的30%到50%。推薦貯存的電池每6個(gè)月充電一次。

選購(gòu)電池

1、選購(gòu)有“國(guó)家免檢”、“中國(guó)名牌”標(biāo)志的電池產(chǎn)品和地方名牌電池產(chǎn)品，這些產(chǎn)品質(zhì)量有保障。

2、根據(jù)電器的要求，選擇適用的電池類型和規(guī)格尺寸，并根據(jù)電器耗電的大小和特點(diǎn)，購(gòu)買適合電器的電池。

3、注意查看電池的生產(chǎn)日期和保質(zhì)期，購(gòu)買電池（新電池），新電池性能好。

4、注意查看電池的外觀，應(yīng)選購(gòu)包裝精致、外觀整潔、干凈，無(wú)漏液跡象的電池。

5、注意電池的標(biāo)志，電池商標(biāo)上應(yīng)標(biāo)明生產(chǎn)廠名、電池極性、電池型號(hào)、標(biāo)稱電壓、商標(biāo)等；銷售包裝上（如2只熱縮或4只熱縮，或吊牌掛卡）應(yīng)有中文廠址、生產(chǎn)日期和保質(zhì)期或標(biāo)明保質(zhì)期的截止期限、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)（一般為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T××××-××××）。不要購(gòu)買無(wú)中文廠名、無(wú)生產(chǎn)日期和保質(zhì)期或無(wú)標(biāo)明保質(zhì)期的截止期限、無(wú)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。購(gòu)買堿性鋅錳電池時(shí)應(yīng)看型號(hào)有無(wú)ALKALINE或LR字樣。

6、由于電池中的汞對(duì)環(huán)境有害，為了保護(hù)環(huán)境，在購(gòu)買時(shí)應(yīng)選用商標(biāo)上標(biāo)有“無(wú)汞”、“0%汞”、“不添加汞”字樣的電池。

4、化學(xué)電池

化學(xué)電池是指通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，把正極、負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為電能的一類裝置。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地研究、發(fā)展，化學(xué)電池迎來(lái)了品種繁多，應(yīng)用廣泛的局面。大到一座建筑方能容納得下的巨大裝置，小到以毫米計(jì)的品種。無(wú)時(shí)無(wú)刻不在為我們的美好生活服務(wù)?，F(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)化學(xué)電池提出了很高的要求。每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破，都帶來(lái)了電子設(shè)備革命性的發(fā)展?，F(xiàn)代社會(huì)的人們，每天的日常生活中，越來(lái)越離不開(kāi)化學(xué)電池了。世界上很多電化學(xué)科學(xué)家，把興趣集中在作為電動(dòng)汽車動(dòng)力的化學(xué)電池領(lǐng)域。

電池差別

干電池和液體電池的區(qū)分僅限于早期電池發(fā)展的那段時(shí)期。最早的電池由裝滿電解液的玻璃容器和兩個(gè)電極組成。后來(lái)推出了以糊狀電解液為基礎(chǔ)的電池，也稱做干電池。

仍然有“液體”電池。一般是體積非常龐大的品種。如那些做為不間斷電源的大型固定型鉛酸蓄電池或與太陽(yáng)能電池配套使用的鉛酸蓄電池。對(duì)于移動(dòng)設(shè)備，有些使用的是全密封，免維護(hù)的鉛酸蓄電池，這類電池已經(jīng)成功使用了許多年，其中的電解液硫酸是由硅凝膠固定或被玻璃纖維隔板吸付的。一次性電池和可充電電池一次性電池俗稱“用完即棄”電池，因?yàn)樗鼈兊碾娏亢谋M后，無(wú)法再充電使用，只能丟棄。常見(jiàn)的一次性電池包括堿錳電池、鋅錳電池、鋰電池、鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池、水銀電池、氫氧電池和鎂錳電池。可充電電池按制作材料和工藝上的不同，常見(jiàn)的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池、鋰離子電池。其優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)壽命長(zhǎng)，它們可全充放電200多次，有些可充電電池的負(fù)荷力要比大部分一次性電池高。普通鎳鎘、鎳氫電池使用中，特有的記憶效應(yīng)，造成使用上的不便，常常引起提前失效。

鎳鎘電池

充電時(shí)間

電池的理論充電時(shí)間：電池的電量除以充電器的輸出電流。例如：以一塊電量為800mAh的電池為例，充電器的輸出電流為500mA那么充電時(shí)間就等于800mAh/500mA=1.6小時(shí)，當(dāng)充電器顯示充電完成后，最好還要給電池大約半個(gè)小時(shí)左右的補(bǔ)電時(shí)間。

5、電池分類

燃料電池

燃料電池

燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能透過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置燃料電池是利用氫氣在陽(yáng)極進(jìn)行的是氧化反應(yīng)，將氫氣氧化成氫離子，而氧氣在陰極進(jìn)行還原反應(yīng)，與由陽(yáng)極傳來(lái)的氫離子結(jié)合生成水。氧化還原反應(yīng)過(guò)程中就可以產(chǎn)生電流。燃料電池的技術(shù)包括了出現(xiàn)堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC），以及直接甲醇燃料電池（DMFC）等，而其中，利用甲醇氧化反應(yīng)作為正極反應(yīng)的燃料電池技術(shù)，更是被業(yè)界所看好而積極發(fā)展。

干電池

常用的一種是碳－鋅干電池。負(fù)極是鋅做的圓筒，內(nèi)有氯化銨作為電解質(zhì)，少量氯化鋅、惰性填料及水調(diào)成的糊狀電解質(zhì)，正極是四周裹以摻有二氧化錳的糊狀電解質(zhì)的一根碳棒。電極反應(yīng)是：負(fù)極處鋅原子成為鋅離子（Zn++），釋出電子，正極處銨離子（NH4+）得到電子而成為氨氣與氫氣。用二氧化錳驅(qū)除氫氣以消除極化。電動(dòng)勢(shì)約為1.5伏。鉛蓄電池最為常用，其極板是用鉛合金制成的格柵，電解液為稀硫酸。兩極板均覆蓋有硫酸鉛。但充電后，正極處極板上硫酸鉛轉(zhuǎn)變成二氧化鉛，負(fù)極處硫酸鉛轉(zhuǎn)變成金屬鉛。放電時(shí)，則發(fā)生反方向的化學(xué)反應(yīng)。

鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2伏，常用串聯(lián)方式組成6伏或12伏的蓄電池組。電池放電時(shí)硫酸濃度減小，可用測(cè)電解液比重的方法來(lái)判斷蓄電池是否需要充電或者充電過(guò)程是否可以結(jié)束。鉛蓄電池的優(yōu)點(diǎn)是放電時(shí)電動(dòng)勢(shì)較穩(wěn)定，缺點(diǎn)是比能量（單位重量所蓄電能）小，對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。由正極板群、負(fù)極板群、電解液和容器等組成。充電后的正極板是棕褐色的二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板是灰色的絨狀鉛（Pb），當(dāng)兩極板放置在濃度為27%～37%的硫酸（H2SO4）水溶液中時(shí)，極板的鉛和硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，二價(jià)的鉛正離子（Pb2+）轉(zhuǎn)移到電解液中，在負(fù)極板上留下兩個(gè)電子（2e-）。由于正負(fù)電荷的引力，鉛正離子聚集在負(fù)極板的周圍，而正極板在電解液中水分子作用下有少量的二氧化鉛（PbO2）滲入電解液，其中兩價(jià)的氧離子和水化合，使二氧化鉛分子變成可離解的一種不穩(wěn)定的物質(zhì)——?dú)溲趸U〔Pb（OH4〕）。氫氧化鉛由4價(jià)的鉛正離子（Pb4+）和4個(gè)氫氧根〔4（OH）-〕組成。4價(jià)的鉛正離子（Pb4+）留在正極板上，使正極板帶正電。由于負(fù)極板帶負(fù)電，因而兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差，這就是電池的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)接通外電路，電流即由正極流向負(fù)極。在放電過(guò)程中，負(fù)極板上的電子不斷經(jīng)外電路流向正極板，這時(shí)在電解液內(nèi)部因硫酸分子電離成氫正離子（H+）和硫酸根負(fù)離子（SO42-），在離子電場(chǎng)力作用下，兩種離子分別向正負(fù)極移動(dòng)，硫酸根負(fù)離子到達(dá)負(fù)極板后與鉛正離子結(jié)合成硫酸鉛（PbSO4）。在正極板上，由于電子自外電路流入，而與4價(jià)的鉛正離子（Pb4+）化合成2價(jià)的鉛正離子（Pb2+），并立即與正極板附近的硫酸根負(fù)離子結(jié)合成硫酸鉛附著在正極上。隨著蓄電池的放電，正負(fù)極板都受到硫化，同時(shí)電解液中的硫酸逐漸減少，而水分增多，從而導(dǎo)致電解液的比重下降在實(shí)際使用中，可以通過(guò)測(cè)定電解液的比重來(lái)確定蓄電池的放電程度。在正常使用情況下，鉛蓄電池不宜放電過(guò)度，否則將使和活性物質(zhì)混在一起的細(xì)小硫酸鉛晶體結(jié)成較大的體，這不僅增加了極板的電阻，而且在充電時(shí)很難使它再還原，直接影響蓄池的容量和壽命。鉛蓄電池充電是放電的逆過(guò)程。

蓄電池

鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個(gè)循環(huán)、貯存性能好（尤其適于干式荷電貯存）、造價(jià)較低，因而應(yīng)用廣泛。采用新型鉛合金和電解液添加納米碳溶膠，可改進(jìn)鉛蓄電池的性能。如用鉛鈣合金作板柵，能保證鉛蓄電池最小的浮充電流、減少添水量和延長(zhǎng)其使用壽命；采用鉛鋰合金鑄造正板柵，則可減少自放電和滿足密封的需要。此外，開(kāi)口式鉛蓄電池要逐步改為密封式，并發(fā)展防酸、防爆式和消氫式鉛蓄電池。

鉛晶蓄電池

鉛晶蓄電池

鉛晶蓄電池應(yīng)用的是專有技術(shù)，所采用的高導(dǎo)硅酸鹽電解質(zhì)是傳統(tǒng)鉛酸電池電解質(zhì)的復(fù)雜性改型，無(wú)酸霧內(nèi)化成工藝是定型工藝的革新。這些技術(shù)工藝均屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，該產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用及廢棄物中都不存在污染問(wèn)題，更符合環(huán)保要求，由于鉛晶蓄電池用硅酸鹽取代硫酸液作電解質(zhì)，從而克服了鉛酸電池使用壽命短，不能大電流充放電的一系列缺點(diǎn)，更加符合動(dòng)力電池的必備條件，鉛晶電池也必將對(duì)動(dòng)力電池領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。

鐵鎳蓄電池

也叫愛(ài)迪生電池。鉛蓄電池是一種酸性蓄電池，與之不同，鐵鎳蓄電池的電解液是堿性的氫氧化鉀溶液，是一種堿性蓄電池。其正極為氧化鎳，負(fù)極為鐵。電動(dòng)勢(shì)約為1.3～1.4伏。其優(yōu)點(diǎn)是輕便、壽命長(zhǎng)、易保養(yǎng)，缺點(diǎn)是效率不高。

鎳鎘蓄電池

正極為氫氧化鎳，負(fù)極為鎘，電解液是氫氧化鉀溶液。

其優(yōu)點(diǎn)是輕便、抗震、壽命長(zhǎng)，常用于小型電子設(shè)備。

銀鋅蓄電池

正極為氧化銀，負(fù)極為鋅，電解液為氫氧化鉀溶液。

銀鋅蓄電池的比能量大，能大電流放電，耐震，用作宇宙航行、人造衛(wèi)星、火箭等的電源。充、放電次數(shù)可達(dá)約100～150次循環(huán)。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，使用壽命較短。

燃料電池

一種把燃料在燃燒過(guò)程中釋放的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。與蓄電池不同之處，是它可以從外部分別向兩個(gè)電極區(qū)域連續(xù)地補(bǔ)充燃料和氧化劑而不需要充電。燃料電池由燃料（例如氫、甲烷等）、氧化劑（例如氧和空氣等）、電極和電解液等四部分構(gòu)成。其電極具有催化性能，且是多孔結(jié)構(gòu)的，以保證較大的活性面積。工作時(shí)將燃料通入負(fù)極，氧化劑通入正極，它們各自在電極的催化下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)以獲得電能。

燃料電池把燃燒反應(yīng)所放出的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽运哪芰坷寐矢?，約等于熱機(jī)效率的2倍以上。此外它還有下述優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)備輕巧；②不發(fā)噪音，很少污染；③可連續(xù)運(yùn)行；④單位重量輸出電能高等。因此，它已在宇宙航行中得到應(yīng)用，在特種與民用的各個(gè)領(lǐng)域中已展現(xiàn)廣泛應(yīng)用的前景。

太陽(yáng)電池

把太陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。當(dāng)日光照射時(shí)，產(chǎn)生端電壓，得到電流，用于人造衛(wèi)星、宇宙飛船中的太陽(yáng)電池是半導(dǎo)體制成的（常用硅光電池）。日光照射太陽(yáng)電池表面時(shí)，半導(dǎo)體PN結(jié)的兩側(cè)形成電位差。其效率在百分之十以上，典型的輸出功率是5～10毫瓦每平方厘米。

溫差電池

兩種金屬接成閉合電路，并在兩接頭處保持不同溫度時(shí)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，即溫差電動(dòng)勢(shì)，這叫做塞貝克效應(yīng)（見(jiàn)溫差電現(xiàn)象），這種裝置叫做溫差電偶或熱電偶。金屬溫差電偶產(chǎn)生的溫差電動(dòng)勢(shì)較小，常用來(lái)測(cè)量溫度差。但將溫差電偶串聯(lián)成溫差電堆時(shí)，也可作為小功率的電源，這叫做溫差電池。用半導(dǎo)體材料制成的溫差電池，溫差電效應(yīng)較強(qiáng)。

核電池

把核能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置（核發(fā)電裝置是利用核裂變能量使蒸汽受熱以推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，還不能將核裂變過(guò)程中釋放的核能直接轉(zhuǎn)換成電能）。通常的核電池包括輻射β射線（高速電子流）的放射性源（例如鍶-90），收集這些電子的集電器，以及電子由放射性源到集電器所通過(guò)的絕緣體三部分。放射性源一端因失去負(fù)電成為正極，集電器一端得到負(fù)電成為負(fù)極。在放射性源與集電器兩端的電極之間形成電位差。這種核電池可產(chǎn)生高電壓，但電流很小。它用于人造衛(wèi)星及探測(cè)飛船中，可長(zhǎng)期使用。

原電池

經(jīng)一次放電（連續(xù)或間歇）到電池容量耗盡后，不能再有效地用充電方法使其恢復(fù)到放電前狀態(tài)的電池。特點(diǎn)是攜帶方便、不需維護(hù)、可長(zhǎng)期（幾個(gè)月甚至幾年）儲(chǔ)存或使用。原電池主要有鋅錳電池、鋅汞電池、鋅空氣電池、固體電解質(zhì)電池和鋰電池等。鋅錳電池又分為干電池和堿性

制造最早而至今仍大量生產(chǎn)的原電池。有圓柱型和疊層型兩種結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是使用方便、價(jià)格低廉、原材料來(lái)源豐富、適合大量自動(dòng)化生產(chǎn)。但放電電壓不夠平穩(wěn)，容量受放電率影響較大。適于中小放電率和間歇放電使用。新型鋅錳干電池采用高濃度氯化鋅電解液、優(yōu)良的二氧化錳粉和紙板漿層結(jié)構(gòu)，使容量和壽命均提高一倍，并改善了密封性能。

堿性鋅錳電池

以堿性電解質(zhì)代替中性電解質(zhì)的鋅錳電池。有圓柱型和鈕扣型兩種。這種電池的優(yōu)點(diǎn)是容量大，電壓平穩(wěn)，能大電流連續(xù)放電，可在低溫（-40℃）下工作。這種電池可在規(guī)定條件下充放電數(shù)十次。

鋅汞電池

由美國(guó)S.羅賓發(fā)明，故又名羅賓電池。是最早發(fā)明的小型電池。有鈕扣型和圓柱型兩種。放電電壓平穩(wěn)，可用作要求不太嚴(yán)格的電壓標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)是低溫性能差（只能在0℃以上使用），并且汞有毒。鋅汞電池已逐漸被其他系列的電池代替。

鋅空氣電池

以空氣中的氧為正極活性物質(zhì)，因此比容量大。有堿性和中性兩種系列，結(jié)構(gòu)上又有濕式和干式兩種。濕式電池只有堿性一種，用NaOH為電解液，價(jià)格低廉，多制成大容量（100安·小時(shí)以上）固定型電池供鐵路信號(hào)用。干式電池則有堿性和中性兩種。中性空氣干電池原料豐富、價(jià)格低廉，但只能在小電流下工作。堿性空氣干電池可大電流放電，比能量大，連續(xù)放電比間歇放電性能好。所有的空氣干電池都受環(huán)境濕度影響，使用期短，可靠性差，不能在密封狀態(tài)下使用。

固體電解質(zhì)電池

以固體離子導(dǎo)體為電解質(zhì)，分高溫、常溫兩類。高溫的有鈉硫電池，可大電流工作。常溫的有銀碘電池，電壓0.6伏，價(jià)格昂貴，尚未獲得應(yīng)用。已使用的是鋰碘電池，電壓2.7伏。這種電池可靠性很高，可用于心臟起搏器。但這種電池放電電流只能達(dá)到微安級(jí)。

堿性電池

堿性電池是最成功的高容量干電池，也是目前最具性能價(jià)格比的電池之一。堿性電池是以二氧化錳為正極，鋅為負(fù)極，氫氧化鉀為電解液。其特性上較碳性電池來(lái)的優(yōu)異，電容量大。

化學(xué)方程式為：Zn+2MnO2+2H2O==2MnOOH+Zn（OH）2結(jié)構(gòu)

鋰電池

以鋰為負(fù)極的電池。它是60年代以后發(fā)展起來(lái)的新型高能量電池。按所用電解質(zhì)不同分為：①高溫熔融鹽鋰電池；②有機(jī)電解質(zhì)鋰電池；③無(wú)機(jī)非水電解質(zhì)鋰電池；④固體電解質(zhì)鋰電池；⑤鋰水電池。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是單體電池電壓高，比能量大，儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)（可達(dá)10年），高低溫性能好，可在-40～150℃使用。缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，安全性不高。另外電壓滯后和安全問(wèn)題尚待改善。大力發(fā)展動(dòng)力電池和新的正極材料的出現(xiàn)，特別是磷酸亞鐵鋰材料的發(fā)展，對(duì)鋰電發(fā)展有很大幫助。

儲(chǔ)備電池

有兩種激活方式，一種是將電解液和電極分開(kāi)存放，使用前將電解液注入電池組而激活，如鎂海水電池、儲(chǔ)備式鉻酸電池和鋅銀電池等。另一種是用熔融鹽電解質(zhì)，常溫時(shí)電解質(zhì)不導(dǎo)電，使用前點(diǎn)燃加熱劑將電解質(zhì)迅速熔化而激活，稱為熱電池。這種電池可用鈣、鎂或鋰合金為負(fù)極，KCl和LiCl的低共熔體為電解質(zhì)，CaCrO4.PbSO4或V2O5等為正極，以鋯粉或鐵粉為加熱劑。采用全密封結(jié)構(gòu)可長(zhǎng)期儲(chǔ)存（10年以上）。

標(biāo)準(zhǔn)電池

最著名的是惠斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池，分飽和型和非飽和型兩種。其標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.01864伏（20℃）。非飽和型的電壓溫度系數(shù)約為飽和型的1/4。

6、干電池

一節(jié)干電池是最常用的類型，一節(jié)干電池從濕細(xì)胞是不同的，因?yàn)樗鼈兊碾娊赓|(zhì)中都包含在低水分膏，而濕細(xì)胞具有在液體中所含的電解質(zhì)，因此有名稱的差異。電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生帶電的電荷，從內(nèi)側(cè)流動(dòng)到外電路，該電路被連接到一個(gè)電氣設(shè)備。

糊式鋅

由鋅筒、電糊層、二氧化錳正極、炭棒、銅帽等組成。最外面的一層是鋅筒，它既是電池的負(fù)極又兼作容器，在放電過(guò)程中它要被逐漸溶解；中央是一根起集流作用的碳棒；緊緊環(huán)繞著這根碳棒的是一種由深褐色的或黑色的二氧化錳粉與一種導(dǎo)電材料（石墨或乙炔黑）所構(gòu)成的混合物，它與碳棒一起構(gòu)成了電池的正極體，也叫炭包。為避免水分的蒸發(fā)，干電池的上部用石蠟或?yàn)r青密封。鋅-錳干電池工作時(shí)的電極反應(yīng)為鋅極：Zn→Zn2++2e

紙板式鋅

在糊式鋅-錳干電池的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。它以厚度為70～100微米的不含金屬雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)牛皮紙為基，用調(diào)好的糊狀物涂敷其表面，再經(jīng)過(guò)烘干制成紙板，以代替糊式鋅-錳干電池中的糊狀電解質(zhì)層。紙板式鋅-錳干電池的實(shí)際放電容量比普通的糊式鋅-錳干電池要高出2～3倍。標(biāo)有“高性能”字樣的干電池絕大部分為紙板式。

堿性鋅

其電解質(zhì)由汞齊化的鋅粉、35%的氫氧化鉀溶液再加上一些鈉羧甲基纖維素經(jīng)糊化而成。由于氫氧化鉀溶液的凝固點(diǎn)較低、內(nèi)阻小，因此堿性鋅-錳干電池能在－20℃溫度下工作，并能大電流放電。堿性鋅-錳干電池可充放電循環(huán)40多次，但充電前不能進(jìn)行深度放電（保留60%～70%的容量），并需嚴(yán)格控制充電電流和充電期終的電壓。

疊層式鋅

由幾個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的扁平形單體電池疊在一起構(gòu)成。每一個(gè)單體電池均由塑料外殼、鋅皮、導(dǎo)電膜以及隔膜紙、炭餅（正極）組成。隔膜紙是一種吸有電解液的表面有淀粉層的漿層紙，它貼在鋅皮的上面；隔膜紙上面是炭餅。隔膜紙如同糊式干電池的電糊層，起隔離鋅皮負(fù)極和炭餅正極的作用。疊層式鋅-錳干電池減去了圓筒形糊式干電池串聯(lián)組合的麻煩，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、體積比容量大，但貯存壽命短且內(nèi)阻較大，因而放電電流不宜過(guò)大。

堿性蓄電池

與同容量的鉛蓄電池相比，其體積小，壽命長(zhǎng)，能大電流放電，但成本較高。堿性蓄電池按極板活性材料分為鐵鎳、鎘鎳、鋅銀蓄電池等系列。以鎘鎳蓄電池為例，堿性蓄電池的工作原理是：蓄電池極板的活性物質(zhì)在充電后，正極板為氫氧化鎳〔Ni（OH）3〕，負(fù)極板為金屬鎘（Cd）；而放電終止時(shí)，正極板轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸瘉嗘嚒睳i（OH）2〕，負(fù)極板轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸k〔Cd（OH）2〕，電解液多選用氫氧化鉀（KOH）溶液。

空氣電池

以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，金屬作為負(fù)極活性物質(zhì)的一種高能電池。使用的金屬一般是鎂、鋁、鋅、鎘、鐵等；電解質(zhì)為水溶液。其中鋅-空氣電池已成為成熟的產(chǎn)品。

金屬-空氣電池具有較高的比能量，這是因?yàn)榭諝獠挥?jì)算在電池的重量之內(nèi)。鋅-空氣電池的比能量是現(xiàn)生產(chǎn)的電池中最高的，已達(dá)400瓦·小時(shí)/千克（Wh/kg），是一種高性能中功率電池，并正向高功率電池的方向發(fā)展。生產(chǎn)的金屬-空氣電池主要是一次電池；研制中的二次金屬-空氣電池為采用更換金屬電極的機(jī)械再充電電池。由于金屬-空氣電池工作時(shí)要不斷地供應(yīng)空氣，因此它不能在密封狀態(tài)或缺少空氣的環(huán)境中工作。此外，電池中的電解質(zhì)溶液易受空氣濕度的影響而使電池性能下降；空氣中的氧會(huì)透過(guò)空氣電極并擴(kuò)散到金屬電極上，形成腐蝕電池引起自放電。

鋰錳電池

*大功率型：

oCR14250SL；CR14335SL；CR14505SL；CR2SL；CR123ASL；

oCR17285SL；CR17335SL；CR17450SL；CR17505SL；CR17505SL；

oCR18505SL；CR20505SL；CR26500SL；CR26600SL；CR34615SL；

o2C

*標(biāo)稱電壓：3.0V

*容量

*結(jié)構(gòu)：螺旋結(jié)構(gòu)，激光密封。最適用于高電流放電持續(xù)以及脈沖電流

*大容量類型：

oCR14250BL；CR14335BL；CR14505BL；CR17335BL；CR17450BL

*線軸結(jié)構(gòu)，激光密封

*適合低電流長(zhǎng)期使用

納米電池

納米即10^（-9）米，納米電池即用納米材料（如納米MnO2，LiMn2O4，Ni（OH）2等）制作的電池，納米材料具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能（如量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)和隧道量子效應(yīng)等。目前國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟的納米電池是納米活性碳纖維電池。主要用于電動(dòng)汽車，電動(dòng)摩托，電動(dòng)助力車上。該種電池可充電循環(huán)1000次，連續(xù)使用達(dá)10年左右一次充電只需20分鐘左右，平路行程達(dá)400km，重量在128kg，已經(jīng)超越美日等國(guó)的電池汽車水平。它們生產(chǎn)的鎳氫電行程300km。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，在市場(chǎng)上還沒(méi)有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過(guò)程，這一原理與鈷酸鋰，錳酸鋰完全相同。磷酸鐵鋰電池具有超長(zhǎng)壽命、使用安全、可大電流快速放電、耐高溫、大容量、無(wú)記憶效應(yīng)、體積小、重量輕、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)；因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國(guó)家高科技發(fā)展計(jì)劃，成為國(guó)家重點(diǎn)支持和鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。

水果電池

兩種金屬片的電化學(xué)活性是不一樣的，其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質(zhì)的氫離子，由于產(chǎn)生了正電荷，整個(gè)系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定，所以在組成原電池的情況下，由電子從回路中保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，這樣的話理論上來(lái)說(shuō)電流大小直接和果酸濃度相關(guān)，在此情況下，如果回路的長(zhǎng)度改變，勢(shì)必造成回路的改變，所以也會(huì)造成電壓的改變。

7、各種型號(hào)

一般分為：1.2.3.5.7號(hào)，其中5號(hào)和7號(hào)尤為常用，所謂的AA電池就是5號(hào)電池，而AAA電池就是7號(hào)電池。

其他型號(hào)

說(shuō)說(shuō)常見(jiàn)的“AAAA，AAA，AA，A，SC，C，D，N，F(xiàn)”這些型號(hào)

AAAA型號(hào)少見(jiàn)，一次性的AAAA勁量堿性電池偶爾還能見(jiàn)到，一般是電腦筆里面用的。標(biāo)準(zhǔn)的AAAA（平頭）電池高度41.5±0.5mm，直徑8.1±0.2mm。

AAA型號(hào)電池就比較常見(jiàn)，以前的MP3用的多是AAA電池，標(biāo)準(zhǔn)的AAA（平頭）電池高度43.6±0.5mm，直徑10.1±0.2mm。

AA型號(hào)電池就更是盡人皆知，數(shù)碼相機(jī)，電動(dòng)玩具都少不了AA電池，標(biāo)準(zhǔn)的AA（平頭）電池高度48.0±0.5mm，直徑14.1±0.2mm。

只用一個(gè)A表示型號(hào)的電池不常見(jiàn)，這一系列通常作電池組里面的電池芯，老攝像機(jī)的鎳鎘，鎳氫電池，幾乎都是4/5A，或者4/5SC的電池芯。標(biāo)準(zhǔn)的A（平頭）電池高度49.0±0.5mm，直徑16.8±0.2mm。

SC型號(hào)也不常見(jiàn)，一般是電池組里面的電池芯，多在電動(dòng)工具和攝像機(jī)以及進(jìn)口設(shè)備上能見(jiàn)到，標(biāo)準(zhǔn)的SC（平頭）電池高度42.0±0.5mm，直徑22.1±0.2mm。

C型號(hào)也就是二號(hào)電池，標(biāo)準(zhǔn)的C（平頭）電池高度49.5±0.5mm，直徑25.3±0.2mm。

D型號(hào)就是一號(hào)電池，用途廣泛，民用，特種，特異型直流電源都能找到D型電池，標(biāo)準(zhǔn)的D（平頭）電池高度59.0±0.5mm，直徑32.3±0.2mm。

N型號(hào)不常見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)的N（平頭）電池高度28.5±0.5mm，直徑11.7±0.2mm。

F型號(hào)電池，電動(dòng)助力車，動(dòng)力電池的新一代產(chǎn)品，大有取代鉛酸免維護(hù)蓄電池的趨勢(shì)，一般都是作電池芯（個(gè)人見(jiàn)解：其實(shí)個(gè)太大，不好單獨(dú)使用，呵呵）。標(biāo)準(zhǔn)的F（平頭）電池高度89.0±0.5mm，直徑32.3±0.2mm。

大家注意到，（平頭）字樣，指的是電池正極是平的，沒(méi)有突起，使用做電池組點(diǎn)焊使用的電池芯，一般同等型號(hào)尖頭的（可以用作單體電池供電的），在高度上就多了0.5mm。以此類推。還有，電池很多的時(shí)候并不是規(guī)規(guī)矩矩的“AAA，AA，A，SC，C，D，N，F(xiàn)”這些主型號(hào)，前面還時(shí)常有分?jǐn)?shù)“1/3，2/3，1/2，2/3，4/5，5/4，7/5”，這些分?jǐn)?shù)表示的是池體相應(yīng)的高度，例如“2/3AA”就是表示高是一般AA電池的2/3的充電電池；再如“4/5A”就是表示高是一般A電池的4/5的充電電池。

還有兩種型號(hào)表示方法，是五位數(shù)字，例如，14500，17490，26500，前兩位數(shù)字是指池體直徑，后三位數(shù)字是指池體高，例如14500就是指AA電池，即大約14mm直徑，50mm高。

例如，505060AR，305060A，其中前面兩位數(shù)字是指厚，中間兩位數(shù)是指寬，最后面兩位數(shù)是指長(zhǎng)。例如505060AR就是鋰電池的5.0MM是厚，寬是50MM，60MM是長(zhǎng)。后綴AR是表示鋁殼鋰電池。