蓄电池

✍ dations ◷ 2025-09-07 10:31:58 #电池,可充电电池,挠性电子学

蓄电池(英语:Storage battery),俗称电瓶,又称可充电电池(英语:Rechargeable battery),泛指所有在电量用到一定程度之后可以被再次充电、反复使用的化学能电池的总称。之所以可以充电是因为在接上外部电源后其化学作用能反向进行。制成蓄电池的化学品有很多种,其设计上亦各有不同;因此,其电压、容量、外观大小、重量也各有不同。现在日常生活中普通使用的有:

现时,蓄电池被广泛地应用于各设备上,包括汽车起动器、各种手提设备及工具、不断电系统等。混合动力车辆及纯电动车对蓄电池的要求使得蓄电池的技术不断改进,以求减低成本,改善性能,例如减轻其重量及增加其寿命。相对一次电池,蓄电池对环境的影响较低,以整个寿命周期计碳排放较少,而大多数的蓄电池都可以循环再造。虽然蓄电池的的起始成本较高,但由于可以多次重复使用,平均计其成本反而比一次电池便宜。尝试给非蓄电池(原电池)充电是不可取的,因为这可能引起电源漏出有害液体、发热、起火甚至爆炸。

早在1859在年已经面世,是最早发明的蓄电池。容量低,重量重,但可以提供非常稳定的电流,被广泛使用于汽车用电,替引擎提供启动电流。但因为铅对环境有害,弃置处理时需要小心回收,使用时请注意。

电压1.2V,在放电过程电压也相当平稳,与广泛应用的碳锌电池(简称碳电)及碱性电池的1.5V相近,所以多被制成与碳电及碱性电池同样的外观大小,以取代这些一次性电池,也因此曾被广泛应用于手持装置。容量高于铅酸电池,但成本较铅酸电池高,而且自放电较大、有记忆效应。不过镉是有害物质,并不环保,废弃时请确实回收。镍镉电池渐渐被改良后的镍氢电池取代。

电压与镍镉同样是1.2V,早期容量只略大于镍镉电池,而输出电流比镍镉低及自放电较大,但随着技术成熟,镍氢电池的容量大增,输出电流比镍镉电池更大,特定产品更能输出电流达10C以上(这类镍氢容量会较一般形号略细),也不像镍镉电池含有毒物质,算是环保电池,而且无记忆效应,2005年更推出了新款的低自放电镍氢电池大大改善了自放电的问题,甚至比锂离子电池还低,因此镍氢电池可以说已经完全取代镍镉电池,应用面更广泛。

除了手持电子产品,高功率版本的镍氢电池也应用于混合动力车上,当中代表者是丰田的Prius,运作日子最久的一个个案,其镍氢电池已经使用了超过10年。在日本,镍氢电池的市占率为22%,在瑞士更高达60%,但近年开始下降,多是因为部分被锂离子电池取代。

锂离子电池电压约3.6-3.7V(完全充满时4.2V),是目前被广泛应用的蓄电池之中能量密度最高者,也即最轻,而且无记忆效应及低自放电,但仍有缺点,制造成本较其他广泛使用的蓄电池高,安全性较差。也曾有移动电话、笔记电脑的锂电池冒烟、起火、爆炸等案例 (大部分多由不当使用或劣质电芯肇因)。锂离子电池的自放电,状况最差时,饱电下在室温25℃环境中每三个月约失去总容量20%。然而先进的锂离子电池制程技术可以克服这项缺点,安全性也提高,但其成本相对较高。

多数电子产品所使用的锂离子电池常为LiCoO2,能量密度较高(容量较大),其他种类例如LiFeP、LiMnO、LiNiMnCoO…容量较低、较昂贵。由于成本较高,而且需要外加保护电路避免过放电,进一步增加成本,早期的锂离子电池多用在售价较高的产品上,例如笔记电脑、移动电话等,现行已较为普及。由于锂离子电池无记忆效应,因此即使是新电池,也不需将其电力耗尽再充电。锂离子电池发展迅速,安全性续增,纯电动车也开使采用,另外于航电、军备也渐渐发现锂离子电池的应用。

锂离子聚合物电池基本结构与锂离子电池相同,分别在于锂离子聚合物电池以固态的聚合物取代在锂离子电池中的有机溶液,相比锂离子电池,其优点是可以减低成本,易于生产出多种不同形状,略较为可靠。缺点是容量略为较低。缜密设计过的锂聚合物电池具有高放电能力,其持续放电系数甚至高达90C或更高。

相关

  • 犬瘟热病毒犬瘟热,又称犬瘟、狗瘟, 是一种病毒性疾病, 对于犬科,鼬科,臭鼬科,鬣狗科,猫熊科,浣熊科,鳍足亚目和一些灵猫科和猫科的动物(但对于家猫没有影响,猫科动物犬瘟热或猫泛白细胞减少症是
  • 物理有机化学物理有机化学是路易斯·哈米特(Louis Hammett)于1940年创造的一个术语,是指关注化学结构与反应性之间关系的有机化学学科,尤其是将物理化学的实验工具应用于有机分子的研究。
  • 氨基酸合成氨基酸合成是生物代谢过程中由其他化合物合成各种氨基酸的一系列酶促生化反应。并非所有生物都能自身合成全部氨基酸,能在生物体内合成的氨基酸称为非必需氨基酸,不能在生物体
  • 议会民主制议会制又称内阁制、议会民主制(英语:Parliamentary system),是一种政治制度,特点是“议会无上”,政府首脑(总理或首相)权力来自议会,授权有两种途径:第一是议会改选后的多数议席支持,第
  • 国立巴黎高等矿业学校巴黎高科矿业学院(Mines ParisTech)是法国最著名的工程师学校之一,由国王路易十六于1783年颁布谕令建立,旨在培养“矿业人才的领袖”。然而随着岁月流逝、科技的进步和社会的转
  • 五月广场母亲五月广场母亲(西班牙语:Madres de Plaza de Mayo)是在1976年和1983年间在阿根廷因为反对政府独裁内失去家属的人们所进行的运动。1976至1983年间阿根廷大约有三万名左翼学生、
  • 生物多样性公约《生物多样性公约》(英文:Convention on Biological Diversity,缩写:CBD),目的是订立一套国际性战略,使生物多样性得以保护和可持续发展。生物多样性公约是一项具有国际法律约束力
  • 广播卫星广播卫星(Broadcasting Satellite,简称“BS”),是太空中应用于转发卫星电视和声音节目的技术方面,专为卫星电视设计及制造的人造卫星。由于不必经过地面站(Ground station)转发,可直
  • 孙东林孙东林(1970年-)是一位中国企业家。湖北省武汉市黄陂区泡桐镇人,加入中国共产党,担任湖北信义兄弟建筑工程有限公司董事长,与已故的哥哥孙水林争取农民工权益被称为“信义兄弟”。
  • 金川金川县(藏语:.mw-parser-output .uchen{font-family:"Qomolangma-Dunhuang","Qomolangma-Uchen Sarchen","Qomolangma-Uchen Sarchung","Qomolangma-Uchen Suring","Qomolangm