关于五号电池 你想知道的都在这里

发布日期:2024-08-04 16:58:31     文章作者: 技术文章

  1878年,法国的L.梅谢在锌锰电池中用含铂的多孔性炭电极代替二氧化锰炭包,开发了锌空气干电池的技术;

  1883年,氧化银电池发明(如今常用于手表用1.55V纽扣电池,另有大型化电池组用于卫星、潜艇等高大上的地方);

  1899年,镍镉、镍铁电池被发明,这使得镍正极材料体系的电池开始步入人们视野,并延续至今日的镍系电池家族(镍镉、镍氢、镍锌等);

  20世纪初期,电池理论和技术发展一度陷入停滞。直到第二次世界大战之后,电池技术才有了新的重大发展;

  1949年,劲量开发出小型化碱性锌锰干电池,使一次性电池的容量和放电功率都大大提高;

  1958年,Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质,这带来多种一次性锂电池的实用化,包括锂二氧化锰电池(电脑主板电池)、锂亚硫酰氯电池(例如水表上用的ER14505)以及锂-二硫化铁电池,就是常说的锂铁电池;

  1988年,南孚创办,开创国产品牌逆袭外资电池先河,目前已经跻身世界五大碱性电池生产商之一;

  2009年,耐时掌握锂铁电池核心知识产权,实现全面国产化,在全球市场与劲量一较高下。

  市面上容易购买到的干电池AA(AAA)主要是碳性电池和碱性电池,不论大超市还是小杂货店都容易购买。镍氢充电电池则相对少见的多,不过也还算能买到。

  那么,这几种电池区别在哪,又如何正确选择电池呢?下面我们就分别介绍这三种电池。

  碳性电池,学名是中性锌-二氧化锰干电池(zinc-manganesedrybattery),最简单的识别方法:电池皮上型号为R6 后缀(五号)/R03 后缀(七号),就是此类电池,后缀S表示普通,P表示高功率,C表示高容量等等。

  碳性电池放电功率很低,放电容量也很拙计,所以只适合用于低耗电电器,如钟表、遥控器等。

  另外,碳性电池的负极就是电池外壳,放电完毕后常常由于外壳破裂而发生电解液泄露,损坏用电设备。

  最大的优点是价钱便宜,市面上单价常常低于一元,甚至有低于5角的(当然质量就呵呵了)。

  碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是目前商品化的锌锰干电池系列中性能最好的品种。

  碱性电池的型号是LR6(五号)/LR03(七号),前缀L代表碱性(a”L”kaline)。当然可能在数字后面还有后缀,但是不常见。

  碱性电池采用电解二氧化锰制作环形正极,锌粉和添加剂配置的锌膏作为负极。由于电解液导电性强,正负极材料表面积大大优于碳性电池,以及强碱性条件下对锌-锰体系电化学反应的推动作用,使碱性电池的输出功率和容量都远胜于碳性电池。

  碱性电池相比于碳性电池更适合于较大功率的用电器,不过随着数码技术的发展,很多用电器堪称电老虎,比如高亮度LED手电筒、闪光灯等,这些用电器电流动辄就上1500mA的,一般碱性电池恐怕也难堪大任。

  大家最熟悉的碱性电池应该是南孚、双鹿、金霸王、555、麦克赛尔、GP等。

  碳性和碱性电池的漏液问题一直是消费的人头疼的问题。碳性电池自不必说,用放电过程不断消耗的负极锌兼做外壳,就决定了放电后期外壳很可能破裂漏液,毕竟反应嘛,不一定那么均匀的发生。

  虽然碱性电池采用了密封的电池结构,但是碱液有个特点,叫做浸润性,对金属表面吸附能力特强。这造成所谓爬碱现象。

  在家也能做做模拟实验,找个不锈钢筷子之类的,垂直插入较浓的纯碱水溶液,结果纯碱固体会沿着金属筷子一路向上爬。这个现象其实就是由于吸附在金属表面,处于液面以上的纯碱溶液水分蒸发造成浓度梯度,而使下面的纯碱溶液被“吸”上来蒸发掉。

  这在碱性电池里头也时有发生,也就是我们常说的的电池漏液现象,漏液并不可怕,主要是腐蚀到昂贵的用电器。电解液泄漏,如下图:

  此外,碱性电池过度放电下负极产生氢气,电池内压升高,为了尽最大可能避免电池爆炸,位于负极泄压阀会打开,排气同时当然也就漏液了。

  电池漏液是件喜闻乐见又无比蛋疼的事,轻则腐蚀电极影响接触,重则腐蚀电路板昂贵用电器报废,所以,一直以来,电池的一个重要的改进目标就是没有漏液。

  其实镍氢电池并不是那么好买的。吾常于金陵城鼓楼区内逛遍商场超市,只找到两家出售镍氢充电电池,而且每家都只有一种镍氢电池可选。

  原因嘛,对于一般用户而言,镍氢电池需要配合充电器同时使用,单次投入过大,对于低强度使用的用户而言并不划算。

  镍氢电池输出电压较锌锰干电池更稳定,输出功率更是远远超出锌锰干电池。不过,镍氢电池自放电高于锌锰干电池,即使是使用在低自放电的用电设备中也高于锌锰干电池。这对于低强度长时间使用的用电设备来说,会明显降低电池的有效容量。

  另外,镍氢电池的容量(2000-2500mAh)本来就略低于碱性电池低电流放电下的容量(2500-3000mAh),因此若将镍氢电池用于钟表等用电器中,使用时间常常低于碱性电池,还易引起镍氢电池过放电而损害用电设备的情况。

  由于这种电池采用了全新的内部材料,具备多种特性,常常被业界称为第三代干电池。

  相较于1949年就有的碱性电池而言,锂铁电池的出现确实十分新颖。正极二硫化铁在放电中发生的反应可逆性较窄,因此这种特殊电池用于开发成为充电电池并不适当,而搭配使用不利于充电但容量较高的锂金属作为负极,便可提高可用容量。这使得这种电池十分适用于一次性电池应用,是碳性电池和碱性电池后的最佳替代方案。

  由于锂和水会产生剧烈反应的缘故,锂铁电池电解液采用的是含锂盐的有机溶剂而非水溶液。

  相对于碳性电池和碱性电池而言,这种新型的锂铁电池就从材料上杜绝了漏液的风险。同尺寸锂-二硫化铁电池的重量只有碱性电池一半,而放电总能量却比碱性电池高出25%以上。有着非常明显放电电压平台(大约1.45V),因此相比碱性电池而言锂铁电池放电电压更稳定。放电功率明显高于碱性电池。

  特别适合在重负载场合使用,如闪光灯、电动工具、电动牙刷、成人玩具、儿童玩具的使用中。

  同时相比于碱性电池,其漏液率和自放电都更低,因此用于低功率的用电器同样具有一定的优势。

  但是制约其普及的最大因素是制作成本比较高,电池单价可高出碱性电池100%以上。

  锂铁电池除了在内部材料上跟碳性、碱性电池有着本质区别,在生产的基本工艺上也完全不同,下面是锂铁电池的详细诞生过程。

  烘干区,电池的极片在经历过搅拌后,会在烘干区烘干,让原浆完美吸附在极片上。

  当然啦,每颗电池也会抽样做身体检查。准备给各式各样的电池照肺啦!好多电池,好像在选糖。这个是专门给电池照x光的机器x-ray。

  主要是想给大家展示一下,碱性电池和锂铁电池从结构上的不同,透过x-ray,让我们一起看看电池里面长什么样。

  如图所示2就是碱性电池内部结构,简单来讲碱性电池大多数为锌锰电池,内部填充的物质为水剂电解液。下面是锂铁电池即将被打开的样子。警示:大家平时不可以随便打开电池哟!里面的电解液都是化学物质,会腐蚀皮肤的。

  锂铁电池的结构图,怎么说呢,是否有一种深深的虽然看不明白,但又觉得很厉害的感觉。我偏不说那4个字。

  通过对一次性电池的历史回顾,以及暴力拆解、X-Ray剖析,让我们对碳性电池、碱性电池、锂铁电池三者有了清晰了解,以及三者之间的本质区分。

  这三类电池,可谓各有优势,较第一代碳性和第二代碱性电池而言,第三代锂铁电池优势更明显。其中最为突出的性能优势:能够完全兼容1.5V用电平台设备;非常适合于大电流放电;电量充足,其实际放电容量超过市面上在售的所有民用一次电池;温度范围比其他一次电池宽广得多,低温性能优异,可用在-40℃至60℃环境下;体积小、重量轻、防漏液;自放电低,可贮存长达10年;不含对环境有害的材料,无汞无铬从原材料上实现真正的零污染。

  正是基于以上优点,锂铁电池常常被业内称为继碳性电池、碱性电池后的第三代一次电池,是目前一次性电池最理想的替代方案,更成为众多国家地震和战时应急包里的必备品。