如何正确选择电池 碳性电池/碱性电池/锂铁电池有哪些区分?

2020-01-04      3326 次浏览

首先,先让我们来回顾一下电池的发展史。1836年,丹尼尔电池诞生(锌铜原电池,现在早就不用了);1859年,铅酸电池发明,一直到今天还是非常常用;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、特种等高大上的地方)。


1888年,锌锰干电池开始实现商品化;


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进入人们视野,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;


1947年,实现了镍镉电池的密封化,使镍镉干电池成为可能;


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。


一、碳性电池


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)。


二、碱性电池


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(aLkaline)。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促进作用,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者头疼的问题。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。这个现象实际上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。


三、镍氢充电电池


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。镍氢电池正极是镍的氢氧化物,负极是储氢合金。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,会显著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,还容易造成镍氢电池过放电而损害用电设备的情况。


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