電池,或稱電化學電池串並聯組合,是一種儲能裝置,至今仍在廣泛使用。根據電池的使用情況,電池的基本分類是指電池的充電能力。
所以有原電池-不能充電和二次(充電)電池。
原電池是那些不能再充電的電池,需要在其壽命到期後丟棄。如果電解液不是液態的,我們說的是乾電池。
原電池通常具有能量密度高、容量大、放電速度慢、使用方便、成本不高的特點。鹼性電池可能是最常用的原電池。
它們通常有鋅陽極、碳陰極和電解液。鹼性電池放電的電壓曲線非常陡峭(幾乎呈線性)。
當電池耗盡時,其電壓幾乎呈線性下降。因此,這種電池不適用於數碼相機,因為它們的工作需要相對較高的電壓。因此鹼性電池在使用幾個小時後顯示為“空”,儘管實際上並非如此。
大多數原電池都是舒適的、隨時可用的和環境友好的。它們也有極高的能量密度。
直到最近幾年,可充電電池的密度才達到一次電池的密度,但是傳統的鹼性電池比同類的鋰離子二次電池產生的能量高出近50%。
這些電池不斷地為各種裝置充電和供電,從基本的、所有已知的裝置到專門的裝置和應用。初級電池最常用於手錶、遙控器、兒童玩具和不要求很高的娛樂電子產品。它們也用於充電不可行或不可能的地方,在軍事和救援技術的情況下,在難以進入的控制站等。
由於價格低廉,它們特別適用於功率要求不是很高、裝置執行不需要高能量、只需要恆定電壓的場合。
隨著膝上型電腦、智慧**或MP3播放器等行動式裝置的興起,對優質電池的需求日益增長,我們不必每隔幾天就更換一次電池。現在我們需要充電(二次)電池。
它們的工作原理實際上是一樣的——電是透過陽極、陰極和電解質的化學反應產生的,但不同之處在於電池中電池的化學成分。
這裡我們有化學反應是可逆的。當電池“消耗”時(或當帶負電荷的離子到達電池的正極時),電池將被充電。透過將二次電池連線到外部電源(例如電),會發生相反的過程-帶負電荷的離子返回到電池的負極,可以再次使用。
市場上最常用的二次電池有:鋰離子電池(LiOn)、鎳氫電池(NiMH)和鎳鎘電池(NiCd)。當談到二次電池時,我們必須說它們並不都相等。鎳鎘(NiCd)是世界上最早使用的二次電池,但它們有一個小問題——“記憶效應”。
記憶效應意味著你每次都要重新填充和清空它們,否則它們會很快失去容量。這導致了人們轉而使用鎳氫合金(NiMH)的情況。它們的容量稍大一些,不會受到記憶效應的影響,但它們的壽命很短——你可以把它們填滿,然後清空大約100次。
最後,今天使用的是最流行的LiOn電池,它被證明是最好的變體。也許它們的容量要小一些,但是**它們的技術比前面提到的更簡單,它們更小,更容易,並且有1000次充放電的迴圈。
就**技術而言,原代細胞通常是“乾細胞”。這是因為電池裡沒有液體,但電池裡充滿了糊狀物,可以讓離子移動,但可以防止它們溢位。二次電池使用另外兩種型別的電池——濕電池(液體電池,充滿電池)和熔鹽電池(成分略有不同的液體電池)。
原電池具有高內阻、不可逆的化學反應、更高的容量、通常更小、更輕,而且總體上更便宜。二次電池具有較低的內阻,需要充電,具有可逆的化學反應,並且更加複雜和昂貴。
一次電池用於需要小而恆定電流的裝置——時鐘、玩具、安全裝置等。二次電池用於行動式裝置——膝上型電腦、**、mp3播放器、平板電腦等。
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