筆者自序:普通電池商人一個(gè),還不是很專業(yè),寫點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)看法和大家分享。不過打字速度不快,爭取每天都能寫一點(diǎn),如果有什么錯(cuò)誤的地方大家給我指正。如果不小心得罪了哪位同行,別記恨我。?
淺談電池首先,給電池下一個(gè)不是很恰當(dāng)?shù)亩x,電池是一種可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,并且可以儲(chǔ)存,釋放的一類裝置。大眾生活中說到的“電池”則通常是指兩種情況:第一種情況是單體電池,即一支電池作為供電電源,比如“一節(jié)5號(hào)電池,一節(jié)7號(hào)電池,一節(jié)5號(hào)充電電池,等等”;
第二種情況是指兩只以上的單體電池組合成的電池組,即多支電池整體作為供電電源,比如“一塊攝像機(jī)6V鎳鎘電池,一塊愛立信手機(jī)用4.8V鎳氫電池,一塊數(shù)碼相機(jī)用7.2V鋰離子電池,一塊筆記本電池用14.4V鋰離子電池”,這些電池為了達(dá)到使用條件要求的電壓或者容量,將兩支以上單體電池串/并聯(lián)組合成擁有更高電壓或者容量的電池組,通常也被人們叫做“電池”。
強(qiáng)調(diào)區(qū)分單體電池和電池組的差異,會(huì)更有利于電池的使用維護(hù)。電池的種類繁多,且各具特色。如果按照化學(xué)組成,我們常見到的有:鋅-錳,鋅-氧化汞,鋅-氧化銀,鋅-空氣,鎳-鎘電池,金屬氫化物電池(鎳氫電池),鉛酸免維護(hù)蓄電池(電瓶),鋰離子電池,鋰-二氧化錳電池,鋰-亞硫酰氯電池,鋰-二氧化硫電池,燃料電池等等。如果按照外形一般常見的可分為:圓柱體,方形,紐扣(扁型)形,層疊形(嚴(yán)格來說算是紐扣電池組)。?下面說一說各種生活工作中常見電池的特點(diǎn),和使用維護(hù)中的一些問題。
一次性鋅錳堿性干電池,這種電池可算是全國產(chǎn)銷量名列前茅,國內(nèi)品牌眾多,比如最最常見的“南孚,勁量,金霸王,GP超霸,牡丹”都是鋅錳干電池的產(chǎn)銷大戶。這種電池價(jià)格比較便宜一般AA(5號(hào))電池1.5-2.5元/支,且電量較好,儲(chǔ)存時(shí)間長,溫度適應(yīng)條件好,電池公稱電壓1.5V,起始電壓可達(dá)1.6V,連續(xù)放電至0.9V(1歐姆)可達(dá)兩分半鐘左右,適用于中小電流密度放電。缺點(diǎn)是一般內(nèi)阻比較大,在放電電流過大的情況下,電化學(xué)極化增大,工作電壓迅速下降,電池輸出容量減少(這可能就是數(shù)碼相機(jī)使用堿性電池拍照張數(shù)非常少,電池放電過快,并且電池放置一段時(shí)間后仍可正常使用的原因)。
通常有人希望這種電池可以充電后再一次使用,事實(shí)上是可行的,現(xiàn)在多數(shù)鋅錳堿性干電池的錳環(huán)結(jié)構(gòu)理論上可以充電,而且充電效果還不錯(cuò),曾經(jīng)有朋友用國產(chǎn)智能微電腦充電器給南孚AA(5號(hào))電池電池充電,結(jié)果充回了原電池容量的45%左右,還循環(huán)使用了4,5次。不過,不推薦大家給鋅錳堿性干電池充電,畢竟一般的充電器不支持這個(gè)功能,而且給一次性電池充電容易帶來電池過熱,甚至爆炸的危險(xiǎn)!現(xiàn)在一般的堿性電池都是含汞量非常低,但是隨意丟棄對(duì)環(huán)境還是有危害,大家要有環(huán)保的意識(shí),將電池丟入專門收集電池的電池回收桶,防止污染,保護(hù)環(huán)境。
紐扣電池也是很常見的電池,個(gè)子小,型號(hào)多,通常一個(gè)電池能弄出好幾個(gè)型號(hào)來,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),那個(gè)標(biāo)準(zhǔn),弄得一個(gè)東西好幾個(gè)名。常常就有人拿著費(fèi)了好大力氣從手表里面卸下的紐扣電池,滿電子市場的找來找去,結(jié)果大多數(shù)還是白費(fèi)力氣,不是找不到需要的東西,而是根本就不知道這個(gè)東西應(yīng)該叫什么。想了解紐扣電池應(yīng)該先搞明白型號(hào)之間的轉(zhuǎn)換,至少要懂得一種電池的好幾種叫法。。。(說實(shí)話,想想都困難,到現(xiàn)在我也記不住全部名稱)。大家可以到國內(nèi)“天球紐扣電池-http://www.gztianqiu.com或者國外GP超霸-http://www.gpbatteries.com.hk/html/techinfo/silver_oxide.asp”的網(wǎng)站上看看那個(gè)紐扣電池不同標(biāo)準(zhǔn)之間的名稱轉(zhuǎn)換。常見的紐扣電池按化學(xué)組成有這樣幾種:碳性,堿性,鋅-氧化銀,鋅-空氣,鋰-二氧化錳,鎳鎘充電紐扣電池,鎳氫充電紐扣電池等。如果按照外形就有單體和層疊的區(qū)分了。
詳細(xì)的來說碳性紐扣電池最常見,也最便宜,堿性的貴一點(diǎn),但是放電效果好。這兩種電壓都是1.5V,從堿性AG1到AG13,標(biāo)稱容量大約從15mAh到140mAh不等。適合微安級(jí)的放電要求。多用在計(jì)算器,電子玩具,助聽器,打火機(jī),手表等等。鋅-氧化銀紐扣電池,算是紐扣電池中的佼佼者了。電壓1.55V,容量高于碳性,堿性紐扣電池,高階放電曲線平穩(wěn),大約有90%的部分始終穩(wěn)定在1.45V以上,放電曲線幾乎成一條直線,然后迅速掉電,電壓豎直掉下去。主要的用途是:計(jì)算器,助聽器,相機(jī),手表等。特別指出一點(diǎn),這種電池的防漏液效果特別好,而且長效使用效果也不錯(cuò),我曾經(jīng)給客戶更換過兩塊放在單反相機(jī)里面為測光系統(tǒng)供電的國產(chǎn)達(dá)利AG13號(hào)電池,用了8年多,才更換新品,而且一點(diǎn)漏夜跡象都沒有。真是很厲害!
紐扣電池除了可以單體電池供電外,由于其體積小,還發(fā)展了高伏電池-即將多支紐扣電池層疊,常見典型的型號(hào)有:6F22(9V),4F22(6V),15F20(22.5V),10A(9V),11A(6V),23A(12V),25A(9V),26A(6V),27A(12),476A(6V),120H7D(8.4V),2X625A(3V)等等。由于采用了紐扣電池,組合后的電池組很小巧,但是放電強(qiáng)度不大,多用在小型電機(jī),小型無線電發(fā)射用直流電源。
需要注意的是由于高伏層疊電池多為普通碳性電池組合生產(chǎn),一般都不易長期存放,在購買時(shí)候應(yīng)該注意生產(chǎn)日期,盡量使用一年內(nèi)出產(chǎn)的產(chǎn)品。紐扣電池由于造價(jià)低廉,通常含有有害物質(zhì),對(duì)環(huán)境危害相當(dāng)大,這種電池更需要大家的有效回收,不要隨意丟棄。鎳鎘(Ni-Cd),鎳氫(Ni-MH)二次充電紐扣電池通常都是組合成電池組使用,單體電池供電使用的情況比較少。
單體電池的樣式比較統(tǒng)一,大家同樣可以參照廣東番禺華力公司-http://www.vattnic.com/ni_mh/production_hc.htm;http://www.vattnic.com/ni_cd/production_kc.htm來認(rèn)識(shí)。一般常見的鎳氫鎳鎘紐扣電池型號(hào)差不多都是那幾種(軍工產(chǎn)品除外)。組合的樣式較多,大家可以參照廣東番禺華力公司-http://www.vattnic.com/designation_c.htm的詳細(xì)說明來認(rèn)識(shí)一下。我國國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)把紐扣電池代號(hào)稱為GNB就是“鎘鎳扁”漢語拼音第一個(gè)字母的組合;GNB前面的數(shù)字代表單體電池?cái)?shù)目,GNB后面的數(shù)字代表容量。給大家舉一個(gè)例子,10GNB03(一種部隊(duì)專用的火炮激光測距儀電池),是一種由10塊GNB0.3Ah紐扣電池組合成的外觀和D型(一號(hào))電池一模一樣的電池。
再列舉幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用常見的例子,家里面有得老型號(hào)的無繩電話就有相當(dāng)大部分是紐扣電池組,配置的3.6V或者4.8V的紐扣電池組,單體電池多為280K/H;手持小型防暴手電(就是可以高壓放電自衛(wèi)防身用的那種),里面的電池多為4.8V紐扣電池組,大多數(shù)也是280K/H組合的;工控機(jī)上面的后備記憶體(也被混稱為CMOS)使用的3.6V紐扣電池組,多數(shù)為60K/H組合而成。
需要指出的是單體鎳鎘,鎳氫紐扣電池可以買到,有人喜歡自己加工組合電池組,組合的時(shí)候用電烙鐵,這是很不恰當(dāng)?shù)摹T瓘S出的紐扣電池組使用特殊的圓形翻邊焊片來點(diǎn)焊焊接的,就是用一塊和紐扣電池大小一致的圓形翻邊焊片,來焊接,這樣子不會(huì)出現(xiàn)電池焊接后開焊,或者組合后外觀不合格的情況。更主要的是,在焊接過程中使用了點(diǎn)焊機(jī)和鎳片,這樣子保證了電池在焊接過程中不過熱,電池組內(nèi)部各單體電池之間導(dǎo)電性一致。
大多數(shù)人在用烙鐵焊接紐扣的時(shí)候速度通常要10來秒,這10來秒的時(shí)間,紐扣電池就會(huì)經(jīng)受“水深火熱的考驗(yàn)”,高溫過后輕者損失容量,重者電池失效內(nèi)部正常充放電反應(yīng)中止,這種不良后果還是因該盡可量的避免。再說說紐扣電池中的鋰電池,鋰-二氧化錳一次性紐扣電池(CR紐扣電池系列)。鋰錳一次性紐扣電池標(biāo)稱電壓是3V,終止電壓2V,典型工作電流在0.1-0.2mA。它采用化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的二氧化錳為正極材料,以比能量非常高的鋰金屬為負(fù)極材料。年平均容量降低不大于2%,儲(chǔ)存壽命長。電池采用半密封結(jié)構(gòu),使用安全。
鋰錳一次性紐扣電池的溫度適應(yīng)范圍較大在-20到+60攝氏度的條件下都可正常工作。用處多在電子詞典,主板CMOS電池,手表等等。也有二次可充鋰紐扣電池,由于用處少,不常見,就簡單說一下,我對(duì)這種電池就是知道它的電壓比一次性的高,公稱3.6V,充滿電后能過4V,自放電較少月平均10%左右,無記憶效應(yīng),但是容量不多,大概為同等型號(hào)的鋰錳一次性紐扣電池容量的1/7左右。簡要說說鋰錳紐扣電池型號(hào)表示什么,CR表示鋰-二氧化錳,CR后面的4位數(shù)字,前兩位是直徑,后兩位是高,例如:CR2032是指一種20mm直徑,3.2mm高的鋰-二氧化錳一次性紐扣電池。以此類推CR1220是指一種12mm直徑,2.0mm高的鋰-二氧化錳一次性紐扣電池。鋰錳一次性紐扣電池不可以充電,也不能短路,不可加熱,在庫存和遺棄時(shí)要注意電池應(yīng)該絕緣,如果電池與其他物體接觸,搞不好會(huì)爆炸,或者失效。
鋅-空氣紐扣電池比較特殊,在我看來他唯一的民用市場,就是高檔的電子耳蝸,電子助聽器。這種電池是以金屬鋅為負(fù)極,空氣中氧為正極去極劑的一次電池,由于其正極活性材料儲(chǔ)存于大氣中,取之不盡,用之不竭,故該種電池突出特點(diǎn)是比能量高,為化學(xué)電源中各系列之首。此外,還有節(jié)能、節(jié)材、對(duì)環(huán)境和生態(tài)無公害等優(yōu)點(diǎn),鋅空氣電池的電壓為1.4V,而且在電池底部有進(jìn)氣孔,電池底部進(jìn)氣孔出廠時(shí)已用膠紙粘上,此時(shí)電池內(nèi)無氧氣,處于休眠狀態(tài),撕去膠紙后5-30分鐘電池被空氣逐漸激活。鋅空氣電池以空氣中氧氣為正極材料,所以就不必再在電池內(nèi)放入,電池內(nèi)就有空間裝更多的負(fù)極材料。
因此,它的容量比其它電池高3-10倍,是所有實(shí)用電池體系中最高的。這種電池還具有工作電壓很平穩(wěn),雜音很小等優(yōu)點(diǎn),是耳背式,耳內(nèi)式和耳道式高級(jí)助聽器的最佳電源。這段有關(guān)鋅-空氣電池的文章是我抄襲來的,來源是珠海至力電池有限公司的網(wǎng)站-http://www.zenipower.com。這種電池接觸得不多也不是很懂,所以就動(dòng)了點(diǎn)歪腦筋。呵呵。大伙不要罵我。想要更多地了解鋅空氣電池,可以自己去瀏覽珠海至力電池有限公司的網(wǎng)站,很長知識(shí)的。
鎳鎘(Ni-Cd)充電電池,正極為氧化鎳,負(fù)極為海綿狀金屬鎘,電解液多為氫氧化鉀,氫氧化鈉堿性水溶液。小型密封鎘鎳電池的結(jié)構(gòu)緊湊,堅(jiān)固,耐沖擊,震動(dòng),成品電池自放電小,在使用上適合大電流放電,適用溫度范圍廣,零下40度到零上60度。鎳鎘電池充電時(shí),正極發(fā)生如下反應(yīng)?Ni(OH)2?–e?+?OH-?→?NiOOH?+?H2O?負(fù)極發(fā)生的反應(yīng):?Cd(OH)2?+?2e?→?Cd?+?2OH-?總反應(yīng)為:2Ni(OH)2?+?Cd(OH)2→?2NiOOH+?Cd+?2H2O?放電時(shí),反應(yīng)逆向進(jìn)行NiOOH?+?H2O?+?e→?Ni(OH)2?+?OH-?Cd?+?2OH-?+?2e→?Cd(OH)2?充電時(shí),隨著NiOOH濃度的增大,Ni(OH)2濃度的減小,正極的電勢逐漸上升,而隨著Cd的增多,Cd(OH)2的減小,負(fù)極的電勢逐漸降低,當(dāng)電池充滿電時(shí),正極、負(fù)極電位均達(dá)到一個(gè)平衡值,二者電勢之差即為電池之充電電壓。它的特點(diǎn)是循環(huán)壽命長,理論上有2000-4000次的循環(huán)壽命。
鎘鎳二次電池按照電池結(jié)構(gòu)分類,可以分為:有極板盒式,無極板盒式,雙極性電極疊層式;按照電池封口結(jié)構(gòu)分,可以分為:開口式,密封式(最最常見,市場上面打卡銷售的就是這種),全密封式;按照輸出功率分,可以分為:低倍率,中倍率,高倍率,超高倍率;外形上有圓柱體,方形,紐扣式等。講講國內(nèi)鎘鎳電池的型號(hào)命名(國標(biāo)GB7169-87標(biāo)準(zhǔn)),采用漢語拼音與數(shù)字結(jié)合的方式來表示。
電池型號(hào)為GN,就是“鎘鎳”漢語拼音的第一個(gè)字母;電池形狀代號(hào),開口電池不標(biāo)注,密封電池標(biāo)注代號(hào),即使用漢語拼音第一個(gè)字母表示,Y表示圓柱體,B表示扁型(紐扣式),F(xiàn)表示方形(很像是隨身聽里面的口香糖型)。新的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T11013-1996,我還不是很懂,就不介紹了。說說常見的“AAAA,AAA,AA,A,SC,C,D,N,F”這些型號(hào)吧,AAAA少見,一次性的AAAA勁量堿性電池偶爾還能見到,一般是電腦筆里面用的。
標(biāo)準(zhǔn)的AAAA(平頭)電池高度41.5±0.5mm,直徑8.1±0.2mm。AAA電池就比較常見,一般的MP3用的都是AAA電池,標(biāo)準(zhǔn)的AAA(平頭)電池高度43.6±0.5mm,直徑10.1±0.2mm。AA電池就更是人盡皆知,數(shù)碼相機(jī),電動(dòng)玩具都少不了AA電池,標(biāo)準(zhǔn)的AA(平頭)電池高度48.0±0.5mm,直徑14.1±0.2mm。只有一個(gè)A表示型號(hào)的電池不常見,這一系列通常作電池組里面的電池芯,我經(jīng)常給別人換老攝像機(jī)的鎳鎘,鎳氫電池,幾乎都是4/5A,或者4/5SC的電池芯。
標(biāo)準(zhǔn)的A(平頭)電池高度49.0±0.5mm,直徑16.8±0.2mm。SC也不常見,一般是電池組里面的電池芯,多在電動(dòng)工具和攝像機(jī)以及進(jìn)口設(shè)備上能見到,標(biāo)準(zhǔn)的SC(平頭)電池高度42.0±0.5mm,直徑22.1±0.2mm。C也就是二號(hào)電池,用途不少,標(biāo)準(zhǔn)的C(平頭)電池高度49.5±0.5mm,直徑25.3±0.2mm。
D就是一號(hào)電池,用途廣泛,民用,軍工,特異型直流電源都能找到D型電池,標(biāo)準(zhǔn)的D(平頭)電池高度59.0±0.5mm,直徑32.3±0.2mm。N不常見,我還不知道啥東西里面用,標(biāo)準(zhǔn)的N(平頭)電池高度28.5±0.5mm,直徑11.7±0.2mm。F電池,現(xiàn)在是電動(dòng)助力車,動(dòng)力電池的新一代產(chǎn)品,大有取代鉛酸免維護(hù)蓄電池的趨勢,一般都是作電池芯(個(gè)人見解:其實(shí)個(gè)太大,不好單獨(dú)使用,呵呵)。
標(biāo)準(zhǔn)的N(平頭)電池高度89.0±0.5mm,直徑32.3±0.2mm。大家注意到,(平頭)字樣,指的是電池正極是平的,沒有突起,使用做電池組點(diǎn)焊使用的電池芯,一般同等型號(hào)尖頭的(可以用作單體電池供電的),在高度上就多了0.5mm。以此類推,我不逐一解釋。還有,電池很多的時(shí)候并不是規(guī)規(guī)矩矩的“AAA,AA,A,SC,C,D,N,F”這些主型號(hào),前面還時(shí)常有分?jǐn)?shù)“1/3,2/3,1/2,2/3,4/5,5/4,7/5”,這些分?jǐn)?shù)表示的是池體相應(yīng)的高度,例如“2/3AA”就是表示高是一般AA電池的2/3的充電電池;再如“4/5A”就是表示高是一般A電池的4/5的充電電池。還有一種型號(hào)表示方法,是五位數(shù)字,例如,14500,17490,26500,前兩位數(shù)字是指池體直徑,后三位數(shù)字是指池體高,例如14500就是指AA電池,即大約14mm直徑,50mm高。
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