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關(guān)于五号電池 你想知道的都在這(zhè)裏!
來(lái)源:轉載 日期:2016-8-5 9:48:43 浏覽次數:97

首先,先讓我們來(lái)回顧一(yī)下(xià)電池的發展史。1836年,丹尼爾電池誕生(shēng)(鋅銅原電池,現(xiàn)在早就(jiù)不用了(le));1859年,鉛酸電池發明,一(yī)直到今天還是非常常用;1878年,法國的L.梅謝在鋅錳電池中用含鉑的多孔性炭電極代替二氧化(huà)錳炭包,開發了(le)鋅空氣幹電池的技術;1883年,氧化(huà)銀電池發明(如(rú)今常用于手表用1.55V紐扣電池,另有大型化(huà)電池組用于衛星、潛艇等高大上(shàng)的地方)。

1888年,鋅錳幹電池開始實現(xiàn)商(shāng)品化(huà);

1899年,鎳镉、鎳鐵電池被發明,這(zhè)使得鎳正極材料體(tǐ)系的電池開始進入人(rén)們視(shì)野,并延續至今日的鎳系電池家族(鎳镉、鎳氫、鎳鋅等);

20世紀初期,電池理(lǐ)論和技術發展一(yī)度陷入停滞。直到第二次世界大戰之後,電池技術才有了(le)新(xīn)的重大發展;

1947年,實現(xiàn)了(le)鎳镉電池的密封化(huà),使鎳镉幹電池成為(wèi)可能(néng);

1949年,勁量開發出小型化(huà)堿性鋅錳幹電池,使一(yī)次性電池的容量和放(fàng)電功率都大大提高;

1958年,Harris提出了(le)采用有機電解液作(zuò)為(wèi)锂一(yī)次電池的電解質,這(zhè)帶來(lái)多種一(yī)次性锂電池的實用化(huà),包括锂二氧化(huà)錳電池(電腦主闆電池)、锂亞硫酰氯電池(例如(rú)水表上(shàng)用的ER14505)以及锂-二硫化(huà)鐵電池,就(jiù)是常說(shuō)的锂鐵電池;

1988年,南(nán)孚創辦,開創國産品牌逆襲外資電池先河(hé),目前已經跻身(shēn)世界五大堿性電池生(shēng)産商(shāng)之一(yī);

2009年,耐時(shí)掌握锂鐵電池核心知識産權,實現(xiàn)全面國産化(huà),在全球市(shì)場(chǎng)與勁量一(yī)較高下(xià)。

市(shì)面上(shàng)容易購(gòu)買到的幹電池AA(AAA)主要是碳性電池和堿性電池,不論大超市(shì)還是小雜貨店(diàn)都容易購(gòu)買。鎳氫充電電池則相對少見的多,不過也(yě)還算(suàn)能(néng)買到。那麽,這(zhè)幾種電池區别在哪,又如(rú)何正确選擇電池呢(ne)?下(xià)面我們就(jiù)分(fēn)别介紹這(zhè)三種電池。

一(yī)、碳性電池

碳性電池,學名是中性鋅-二氧化(huà)錳幹電池(zinc-manganese dry battery),最簡單的識别方法:電池皮上(shàng)型号為(wèi)R6+後綴(五号)/R03+後綴(七号),就(jiù)是此類電池,後綴S表示普通,P表示高功率,C表示高容量等等。碳性電池放(fàng)電功率很低(dī),放(fàng)電容量也(yě)很拙計,所以隻适合用于低(dī)耗電電器(qì),如(rú)鍾表、遙控器(qì)等。 另外,碳性電池的負極就(jiù)是電池外殼,放(fàng)電完畢後常常由于外殼破裂而發生(shēng)電解液洩露,損壞用電設備。最大的優點是價錢(qián)便宜,市(shì)面上(shàng)單價常常低(dī)于一(yī)元,甚至有低(dī)于5角的(當然質量就(jiù)呵呵了(le))。

二、堿性電池

堿性電池亦稱為(wèi)堿性幹電池、堿性鋅錳電池、堿錳電池,是目前商(shāng)品化(huà)的鋅錳幹電池系列中性能(néng)最好(hǎo)(hǎo)的品種。堿性電池的型号是LR6(五号)/LR03(七号),前綴L代表堿性(a”L”kaline)。當然可能(néng)在數字後面還有後綴,但(dàn)是不常見。堿性電池采用電解二氧化(huà)錳制作(zuò)環形正極,鋅粉和添加劑配置的鋅膏作(zuò)為(wèi)負極。由于電解液導電性強,正負極材料表面積大大優于碳性電池,以及強堿性條件下(xià)對鋅-錳體(tǐ)系電化(huà)學反應的促進作(zuò)用,使堿性電池的輸出功率和容量都遠(yuǎn)勝于碳性電池。堿性電池相比于碳性電池更适合于較大功率的用電器(qì),不過随着數碼技術的發展,很多用電器(qì)堪稱電老虎,比如(rú)高亮度LED手電筒、閃光燈等。這(zhè)些(xiē)用電器(qì)電流動辄就(jiù)上(shàng)1500mA的,一(yī)般堿性電池恐怕也(yě)難堪大任。大家最熟悉的堿性電池應該是南(nán)孚、雙鹿、金(jīn)霸王、555、麥克賽爾、GP等。

碳性和堿性電池的漏液問題一(yī)直是消費者頭疼的問題。碳性電池自不必說(shuō),用放(fàng)電過程不斷消耗的負極鋅兼做外殼,就(jiù)決定了(le)放(fàng)電後期外殼很可能(néng)破裂漏液,畢竟反應嘛,不一(yī)定那麽均勻的發生(shēng)。

雖然堿性電池采用了(le)密封的電池結構,但(dàn)是堿液有個(gè)特點,叫做浸潤性,對金(jīn)屬表面吸附能(néng)力特強。這(zhè)造成所謂爬堿現(xiàn)象。在家也(yě)能(néng)做做模拟實驗,找個(gè)不鏽鋼筷子(zǐ)之類的,垂直插入較濃的純堿水溶液。結果純堿固體(tǐ)會沿着金(jīn)屬筷子(zǐ)一(yī)路(lù)向上(shàng)爬。這(zhè)個(gè)現(xiàn)象實際上(shàng)是由于吸附在金(jīn)屬表面,處于液面以上(shàng)的純堿溶液水分(fēn)蒸發造成濃度梯度,而使下(xià)面的純堿溶液被“吸”上(shàng)來(lái)蒸發掉。這(zhè)在堿性電池裏頭也(yě)時(shí)有發生(shēng),也(yě)就(jiù)是我們常說(shuō)的的電池漏液現(xiàn)象,漏液并不可怕,主要是腐蝕到昂貴的用電器(qì)。電解液洩漏,如(rú)下(xià)圖

此外,堿性電池過度放(fàng)電下(xià)負極産生(shēng)氫氣,電池内壓升高,為(wèi)了(le)避免電池爆炸,位于負極洩壓閥會打開,排氣同時(shí)當然也(yě)就(jiù)漏液了(le)。電池漏液是件喜聞樂(yuè)見又無比蛋疼的事(shì)。輕則腐蝕電極影響接觸,重則腐蝕電路(lù)闆昂貴用電器(qì)報(bào)廢。所以,一(yī)直以來(lái),電池的一(yī)個(gè)重要的改進目标就(jiù)是沒有漏液。

三、鎳氫充電電池

其實鎳氫電池并不是那麽好(hǎo)(hǎo)買的。吾常于金(jīn)陵城鼓樓區内逛遍商(shāng)場(chǎng)超市(shì),隻找到兩家出售鎳氫充電電池,而且每家都隻有一(yī)種鎳氫電池可選。原因嘛,對于一(yī)般用戶而言,鎳氫電池需要配合充電器(qì)同時(shí)使用,單次投入過大,對于低(dī)強度使用的用戶而言并不劃算(suàn)。鎳氫電池正極是鎳的氫氧化(huà)物,負極是儲氫合金(jīn)。鎳氫電池輸出電壓較鋅錳幹電池更穩定,輸出功率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鋅錳幹電池。不過,鎳氫電池自放(fàng)電高于鋅錳幹電池,即使是使用在低(dī)自放(fàng)電的用電設備中也(yě)高于鋅錳幹電池。這(zhè)對于低(dī)強度長時(shí)間(jiān)使用的用電設備來(lái)說(shuō),會顯著降低(dī)電池的有效容量。另外,鎳氫電池的容量(2000-2500mAh)本來(lái)就(jiù)略低(dī)于堿性電池低(dī)電流放(fàng)電下(xià)的容量(2500-3000mAh),因此 若将鎳氫電池用于鍾表等用電器(qì)中,使用時(shí)間(jiān)常常低(dī)于堿性電池,還容易造成鎳氫電池過放(fàng)電而損害用電設備的情況。

四、新(xīn)一(yī)代幹電池:锂鐵電池

锂鐵幹電池,全稱锂-二硫化(huà)鐵幹電池。由于這(zhè)種電池采用了(le)全新(xīn)的内部材料,具備多種特性,常常被業界稱為(wèi)第三代幹電池。相較于1949年就(jiù)有的堿性電池而言,锂鐵電池的出現(xiàn)确實十分(fēn)新(xīn)穎。正極二硫化(huà)鐵在放(fàng)電中發生(shēng)的反應可逆性較窄,因此這(zhè)種特殊電池用于開發成為(wèi)充電電池并不适當,而搭配使用不利于充電但(dàn)容量較高的锂金(jīn)屬作(zuò)為(wèi)負極,便可提高可用容量。這(zhè)使得這(zhè)種電池十分(fēn)适用于一(yī)次性電池應用,是碳性電池和堿性電池後的最佳替代方案。由于锂和水會産生(shēng)劇(jù)烈反應的緣故,锂鐵電池電解液采用的是含锂鹽的有機溶劑而非水溶液,相對于碳性電池和堿性電池而言,這(zhè)種新(xīn)型的锂鐵電池就(jiù)從材料上(shàng)杜絕了(le)漏液的風(fēng)險。同尺寸锂-二硫化(huà)鐵電池的重量隻有堿性電池一(yī)半,而放(fàng)電總能(néng)量卻比堿性電池高出25%以上(shàng)。具有明顯放(fàng)電電壓平台(大約1.45V),因此相比堿性電池而言锂鐵電池放(fàng)電電壓更穩定。放(fàng)電功率顯著高于堿性電池。特别适合在重負載場(chǎng)合使用,如(rú)閃光燈、電動工具、電動牙刷、成人(rén)玩(wán)具、兒(ér)童玩(wán)具的使用中。同時(shí)相比于堿性電池,其漏液率和自放(fàng)電都更低(dī),因此用于低(dī)功率的用電器(qì)同樣具有一(yī)定的優勢,但(dàn)是制約其普及的最大因素是制作(zuò)成本較高,電池單價可高出堿性電池100%以上(shàng)。

锂鐵電池除了(le)在内部材料上(shàng)跟碳性、堿性電池有着本質區别,在生(shēng)産工藝上(shàng)也(yě)完全不同,下(xià)面是锂鐵電池的詳細誕生(shēng)過程。

上(shàng)圖就(jiù)是锂鐵電池正極的原材料:二硫化(huà)鐵粉末。

烘幹區,電池的極片在經曆過攪拌後,會在烘幹區烘幹,讓原漿完美吸附在極片上(shàng)。

這(zhè)一(yī)大塊是鋁箔,負極的原材料就(jiù)是需要完美吸附在它的上(shàng)面。

儲存好(hǎo)(hǎo)的極片會被切割成一(yī)片片,并點上(shàng)極耳。

锂鐵電池三層安全閥門,防爆,防漏,防短路(lù),很安全的樣子(zǐ)。

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锂鐵電池的正極,還沒有注入電解液前的樣子(zǐ)。

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這(zhè)就(jiù)是馬上(shàng)要注入特别調配的電解液咯!

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當然啦,每顆電池也(yě)會抽樣做身(shēn)體(tǐ)檢查。準備給各式各樣的電池照肺啦!好(hǎo)(hǎo)多電池,好(hǎo)(hǎo)像在選糖。這(zhè)個(gè)是專門給電池照x光的機器(qì) x-ray。

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主要是想給大家展示一(yī)下(xià),堿性電池和锂鐵電池從結構上(shàng)的不同,透過x-ray,讓我們看看電池内部長什(shén)麽樣。

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沒想到電池的x光照片也(yě)能(néng)看得這(zhè)麽清楚。所以大家有看懂麽?能(néng)看出區别麽?

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(圖片來(lái)自知乎)

如(rú)圖所示2就(jiù)是堿性電池内部結構,簡單來(lái)講堿性電池大多數為(wèi)鋅錳電池,内部填充的物質為(wèi)水劑電解液。下(xià)面是锂鐵電池即将被打開的樣子(zǐ)。警示:大家平時(shí)不可以随便打開電池喲!裏面的電解液都是化(huà)學物質,會腐蝕皮膚的。

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本寶寶是在專業人(rén)員(yuán)的協助下(xià),才敢放(fàng)心hold住的。

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可以看到耐時(shí)锂鐵電池的内部也(yě)是卷繞式的結構。

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锂鐵電池的結構圖,怎麽說(shuō)呢(ne),是不是有一(yī)種深深的雖然看不明白,但(dàn)又覺得很厲害的感覺。我偏不說(shuō)那4個(gè)字。

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通過對一(yī)次性電池的曆史回顧,以及暴力拆解、x-ray剖析,讓我們對碳性電池、堿性電池、锂鐵電池三者有了(le)清晰了(le)解,以及三者之間(jiān)的本質區分(fēn)。這(zhè)三類電池,可謂各有優勢,較第一(yī)代碳性和第二代堿性電池而言,第三代锂鐵電池優勢更為(wèi)明顯。其中最為(wèi)突出的性能(néng)優勢:能(néng)夠完全兼容1.5V用電平台設備;特别适用于大電流放(fàng)電;電量充足,其實際放(fàng)電容量超過市(shì)面上(shàng)在售的所有民(mín)用一(yī)次電池;溫度範圍比其他一(yī)次電池寬廣得多,低(dī)溫性能(néng)優異,可用在-40℃至60℃環境下(xià);體(tǐ)積小、重量輕、防漏液;自放(fàng)電低(dī),可貯存長達10年;不含對環境有害的材料,無汞無鉻從原材料上(shàng)實現(xiàn)真正的零污染。正是基于以上(shàng)優點,锂鐵電池常常被業内稱為(wèi)繼碳性電池、堿性電池後的第三代一(yī)次電池,是目前一(yī)次性電池最理(lǐ)想的替代方案,更成為(wèi)衆多國家地震和戰時(shí)應急包裏的必備品。


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