锂电池、干电池、铅酸电池……不同种类电池之间到底有何区别?

不同种类的电池都有哪些区别

什么是电源管理?

电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。 一个好的电源管理系统有三大特点:1.系统功耗低;2.系统热稳定性好;3.系统电源噪声小,EMC性能优越。

电源种类有蓄电池、开关电源、线性电源。其中,蓄电池包括干电池、铅酸电池、锂电池;开关电源包括DC/DC、AC/DC;线性电源包括集成线性稳压器、桌面式线性电源。

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蓄电池之 干电池

干电池属于化学电源中的原电池,或者称为一次电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。常见的有普通锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、镁-锰干电池、锌-空气电池、锌-氧化Hg电池、锌-氧化银电池、锂-锰电池等。

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由于干电池属于一次性使用,成本相对较高;并且不管是普通的锌锰电池还是碱性电池,其内阻都比较大(通常在 0.5~10 欧姆级别) ,因此当负载较大时,电压下降很厉害,无法实现大电流连续工作。

蓄电池之 铅酸电池

铅酸蓄电池是一种具有一百多年应用历史的蓄电池。铅酸电池的工作原理是:电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生 2V 的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生化学变化,产生电流。

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铅酸蓄电池*的特点是价格较低,支持 20C 以上的大电流放电(20C 意味着 10Ah 的电池可以达到 10*20=200A 的放电电流) ,对过充电的耐受强,技术成熟,可靠性相对较高,没有记忆效应,充放电控制容易。但寿命较低(充放电循环通常不超过 500 次) ,质量大,维护较困难,是一种优点和缺点都很突出的电池。

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铅酸蓄电池突出的优点是大电流放电能力、没有记忆效应,可靠性高;突出的缺点是质量大,维护困难。为了解决由于电解液需要补充、维护困难的问题,人们开发了免维护铅酸蓄电池。  

 

蓄电池之镍氢/镍铬电池

镍铬电池是最早应用于手机、笔记本电脑等设备的电池种类,它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单等优势。但其最致命的缺点是,在充放电过程中如果处理不当,会出现严重的“记忆效应”,使得电池容量和使用寿命大大缩短。

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所谓“记忆效应”就是电池在充电前,电池的电量没有被完全放尽,久而久之将会引起电池容量的降低,在电池充放电的过程中(放电较为明显),会在电池极板上产生微小气泡,日积月累这些气泡减少了电池极板的面积也间接影响了电池的容量。

市场上能买到的镍氢电池有多种型号,有圆柱型和方型两种,其原理和结构类似,但圆柱型较为普遍,具有 AAA(七号) 、AA(五号) 、2/3AA、4/3AA、B、C、D 型不同尺寸和不同容量的电池。这些电池的标称电压都是 1.2V。

 

蓄电池之锂离子/聚合物电池

锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点,因而得到了普遍应用——现在的许多数码设备都采用了锂离子电池作电源,尽管其价格相对来说比较贵.锂离子电池与镍氢电池相比,重量较镍氢轻 30~40%,能量比却高出 60%。电池的能量密度很高,它的容量是同重量的镍氢电池的1.5~2 倍,充放电次数可达 500 次以上,而且具有很低的自放电率。此外,锂离子电池几乎没有“记忆效应”,不含有毒物质。

锂离子电池的安全性:相对于铅酸蓄电池、镍氢电池等具备抗过充、过放电能力的电池,锂离子电池的充放电必须严格小心。锂电池具有严格的放电底限电压,通常为 2.5V,如果低于此电压继续放电,将严重影响电池的容量,甚至对电池造成不可恢复的损坏;另一方面,电池单元的充电截止电压必须限制在 4.2V 左右,如果过充,锂离子电池将会过热、漏气甚至发生猛烈的爆炸。因此,通常在使用锂离子电池组的时候必须配备专门的过充电、过放电保护电路。

平衡充电:先恒流后恒压方式充电,保证100%充满电,由于是电池组串联,所以充电时不可能保证别串联的电池每个都能发挥*的能力。因而分别单独充电。

蓄电池之优缺点比较:

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关于电池寿命:

常有人问电池寿命多少年,其实多少年问法不严谨。 比如3个人用同样的电池电动车用,一个买菜用,一天10公里,一个上下班用,一天50公里,一个跑外卖用上午100公里再次充电下午100公里,那肯定会有差异。

电池比较准确的寿命是循环寿命,循环的意思是电池充满到用完算一个循环,比如你只充电一半就用,用完就是半个循环,比如充满只用一半就充电了也算半个循环。充电一次不代表循环一次,充电次数和寿命也没有关系,所以没有必要为了减少充电次数用完才充电,铅酸电池循环寿命是300次,全新三元聚合物锂电池循环寿命1000次,全新磷酸铁锂电池循环寿命2000次衰减80%,全新比亚迪磷酸铁锂电池循环寿命2500次衰减80%,也就是说磷酸铁锂寿命是铅酸电池寿命的7倍以上,锂电池不像铅酸电池,锂电池没有记忆效应,浅充浅放才是*。

 

(文章整理:道达清洁研究院)

  
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