你了解这些电池的优点和缺点吗?

2020-12-12      1591 次浏览

你了解这些电池的优点和缺点吗


关于一些电池,它们可以运行很长时间,充电几分钟。虽然这些实验电池出现电压,但几乎没有提到缺点。典型的缺点是低负荷能力和短周期寿命。许多化学过程正在试验用各种金属来发电,但只有少数几种有望超过铅、镍和锂。


媒体大肆宣传,可能部分是为了吸引风险投资家为研究项目供应资金。很少有产品的启动时间和电池相同长。虽然一开始很有前景,尤其是假如电池有望为电动汽车供应动力,但投资公司开始意识到,在高开发成本、不确定性和漫长的酝酿期之前,就可以实现高回报。与此同时,各大学继续发表有关电池技术突破的论文,继续接受政府资助,而私营公司也发表了一两篇文章,以安抚投资者并提升股价。


电池


锌空气电池


电是由空气中的锌和氧氧化而出现的。电池可出现1.65v电压;但是,1.4v低电压的电池寿命更长。要激活电池,用户要移除一个允许空气通过的密封装置。电池在5秒内达到了工作电压。气流可以稍微控制反应速度,一旦开启,电池无法恢复待机状态。添加胶带来阻止空气流动只会减慢化学反应,电池也会很快变干。锌空气电池与燃料动力电池(PEMFC)有许多共同之处,都是利用空气中的氧气为正极供应燃料。它被认为是重要的电池,并已在高功率应用的可充电版本中试用。废锌电极可以采用锌电解液浆液的形式,通过替换废锌电极进行充电。其他锌空气电池使用锌颗粒。


锌空气在300-400wh/kg时比能高,比功率低。制造成本低,密封状态好,锌空气自放电率每年2%。电池对冷热温度和高湿度都很敏感。污染也会影响性能;高的二氧化碳含量通过新增内阻来降低性能。典型的应用是助听器,而大型系统操作远程铁路信号和建筑工地的安全灯。


银锌纽扣电池


电池中的小型银基电池,俗称氧化银,是不可充电的;容量更大的可充电电池被称为银锌电池。两者的开路电压都是1.60伏特。由于银的高成本,这些电池的尺寸非常小,其中银的数量对整个产品成本没有显著的贡献,或者它们可以在性能优于任何成本考虑的关键应用程序中大量使用。手表主电池、助听器、记忆备份;更大的可充电版本可用于特种、特种和特种航天应用。银和锌还为要额外运行时间的电视摄像机供电。高成本和短寿命将银和锌挡在了商业市场之外,但它正处于重新发明的边缘。


原设计失败的重要原因是锌电极和分离器的老化。锌枝晶的循环展开会刺穿分离器,导致电短路。此外,隔膜被放置在氢氧化钾电解液中降解。这将生命限制在两年左右。锌电极和隔膜的改进有望比锂离子电池延长电池寿命40%以上。银和锌是安全的,不含有毒金属,可回收利用,但使用银会使电池的制造成本新增。


可重复使用的碱性物质可以代替一次性电池。虽然制造成本据说与普通碱度相似,但产品并没有被消费者所接受。假如碱性电池在充电前放电低于50%,充电效果最好。可重复使用的碱度克服了其中一些缺点,但循环次数有限和充电能力低是重要缺点。寿命也与放电深度直接相关。在50%放电深度时,电池可以供应50次循环,但大多数用户在充电前会将电池用完,包括发明家卡尔科戴斯奇(KarlKordesch)在内的制造商高估了希望提前充电的用户的热情。另一个限制是它的低负载电流400mA,这只适用于手电筒和个人娱乐设备。AA电池和AAA电池中的镍氢电池大多替代了可重复使用的碱性电池。


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