七類常用電池優(yōu)缺點(diǎn)對比
五大類常用電池有鉛酸蓄電池,鎳鎘電池,鎳氫電池,鉆酸鋰電池,聚合物鋰電池,磷酸鐵鋰電池,三元材料電池;這些電池各有優(yōu)缺點(diǎn),下面來了解一下吧。
1、鉛酸蓄電池
電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護(hù)鉛酸電池。
用途
起動型:主要用于汽車、摩托車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等起動和照明;
固定型:主要用于通訊、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保護(hù)、自動控制的備用電源;
牽引型:主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動力電源;
鐵路用:主要用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、客車起動、照明之動力;
儲能用:主要用于風(fēng)力、太陽能等發(fā)電用電能儲存;
優(yōu)點(diǎn):成本低,應(yīng)用廣泛,制造工藝成熟,使用安全性比鋰電池高;
缺點(diǎn):循環(huán)壽命短,充放電倍率小,污染嚴(yán)重,能量比、質(zhì)量比低,重量大,體積大,自放電大。
2、鎳鎘電池
鎳鎘電池正極由氧化鎳粉和石墨粉組成,石墨不參加化學(xué)反應(yīng),其主要作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性。負(fù)極由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成,氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴(kuò)散性,防止結(jié)塊,并增加極板的容量。
用途
大型袋式和開口式鎘鎳電池主要用于鐵路機(jī)車、礦山、裝甲車輛、飛機(jī)發(fā)動機(jī)等作起動或應(yīng)急電源。
圓柱密封式鎘鎳電池主要用于電動工具、剃須器等便攜式電器。
小型扣式鎘鎳電池主要用于小電流、低倍率放電的無繩電話、電動玩具等。
優(yōu)點(diǎn):優(yōu)異的放電性能,儲存期長,高倍率充電性能,大范圍溫度適應(yīng)性,高質(zhì)量、高可靠性、重量輕,應(yīng)用廣泛,使用安全性高;
缺點(diǎn):金屬鎘污染嚴(yán)重,存在記憶效應(yīng)損傷電池壽命,自放電大。
3、鎳氫電池
鎳氫電池是由氫離子和金屬鎳合成,正極板材料為Ni00H,負(fù)極板材料為吸氫合金。
用途:鎳氫電池憑借能量密度高、可快速充放電、循環(huán)壽命長以及無污染等優(yōu)點(diǎn)在筆記本電腦、便攜式攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)及電動自行車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,且在電動汽車主要應(yīng)用于混合電動車。
優(yōu)點(diǎn):優(yōu)異的放電性能,儲存期長,高倍率充電性能,大范圍溫度適應(yīng)性,使用安全性高;電量儲備比鎳鎘電池多30%,比鎳鎘電池更輕,使用壽命也更長,并且對環(huán)境無污染。
缺點(diǎn):價(jià)格高,比鎳鎘電池貴;自放電大,性能比鋰電池要差,m存在記憶效損傷電池壽命。
4、鉆酸鋰電池
用鉆酸鋰粉在鋁板上形成陽極,用鋰碳化合物在銅板形成陰極,極板間插入有亞微米級微孔的聚烯烴薄膜隔板,電解液為有機(jī)溶劑。
用途:主要用于制造手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備,由于價(jià)格太高應(yīng)用比較少。鉆酸鋰電池不適合用作大電流放電,過大電流放電時(shí)會降低放電時(shí)間(內(nèi)部會產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量),并可能發(fā)生危險(xiǎn)。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出,電化學(xué)性能優(yōu)越,沒有記憶效應(yīng),自放電小。
缺點(diǎn):RCE安全性差,使用溫度范圍窄(-20~60℃),鉆是比較稀缺、成本非常高。
5、三元材料(Ni+Mn+Co)電池
用鋰鎳鉆錳(Li(NiColMn)02)三元正極材料在鋁板上形成陽極,用鋰碳化合物在銅板形成陰極,極板間插入有亞微米級微孔的聚烯烴薄膜隔板,電解液為有機(jī)溶劑。
用途:在容量與安全性方面比較均衡的材料,循環(huán)性能好于正常鉆酸鋰,三元材料的電芯代替了之前廣泛使用的鉆酸鋰電芯,在筆記本電池、電動汽車領(lǐng)域廣泛使用。
優(yōu)點(diǎn):比容量高、循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%,而且輸出功率大,使用壽命長,不含有毒有害物質(zhì),沒有記憶效應(yīng),自放電小。
缺點(diǎn):安全性差,內(nèi)部有應(yīng)力存在,內(nèi)部溫度分布不均勻,使用溫度范圍窄(-20~60℃)。
6、錳酸鋰電池
用錳酸鋰材料在鋁板上形成陽極,用鋰碳化合物在銅板形成陰極,極板間插入有亞微米級微孔的聚烯烴薄膜隔板,電解液為有機(jī)溶劑。
用途
在手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛。
優(yōu)點(diǎn)
成本低、安全性和低溫性能好,比容量高,不含有毒有害物質(zhì),沒有記憶效應(yīng),自放電小。
缺點(diǎn)
其材料本身并不太穩(wěn)定,容易分解產(chǎn)生氣體,因此多用于和其它材料混合使用,以降低電芯成本,但其循環(huán)壽命衰減較快,容易發(fā)生鼓脹,高溫性能較差、壽命相對短。
7、磷酸鐵鋰電池
用磷酸鐵鋰材料在鋁板上形成陽極,用鋰碳化合物在銅板形成陰極,極板間插入有亞微米級微孔的聚烯烴薄膜隔板,電解液為有機(jī)溶劑。
用途
電動車:公交車、電動汽車、混合動力車、電動自行車、鏟車、清潔車、電動輪椅等;電動工具:電鉆、電鋸、割草機(jī)等,遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具,UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈;儲能設(shè)備:太陽能及風(fēng)力發(fā)電等;替代照相機(jī)的鎳鎘或鎳氫電池,小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。
優(yōu)點(diǎn)
可快速充放電、成本低、安全性高、高溫性能好、體積小、重量輕,比容量高,循環(huán)壽命大,不含有毒有害物質(zhì),沒有記憶效應(yīng),自放電小。過放電到零伏也無損壞,高效率輸出:連續(xù)高電流放電可達(dá)10C,瞬間脈沖放電(10S)可達(dá)20C;缺點(diǎn)
低溫性能較差,導(dǎo)電率差,制造設(shè)備及工藝不完善。