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蓄电池的分类及各种蓄电池特点比较

发布:2020-03-06 来源: 分类:新闻资讯

  蓄电池的分类及各种蓄电池特点比较

  一、铅蓄电池分类

  (1)按蓄电池极板结构分类:有形成式、涂膏式和管式蓄电池;

  (2)按蓄电池盖和结构分类:有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池;

  (3)按蓄电池维护方式分类:有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。

  (4)按国家有关标准规定主要蓄电池系列产品有:

  起动型蓄电池:主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明;

  固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;

  牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;

  铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;

  摩托车蓄电池:主要用于各种规格摩托车起动和照明;

  煤矿用蓄电池:主要用于电力机车牵引动力电源;

  储能用蓄电池:主要用于风力、水力发电电能储存。

  二、各种铅蓄电池简介及特点1

  铅酸蓄电池

  铅酸水电池又称为铅酸蓄电池,它的电极是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。

  主要特点:采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别做为电池的正极和负极

  优点:电压稳定、价格便宜;

  缺点:存储的电能低、使用寿命短和日常维护频繁。

  常用的铅酸蓄电池主要分三大类:

  1) 普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。

  2)干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。

  3)免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。

  主要特性↓

  1)安全密封:在正常操作中,电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。

  2)没有自由酸:特殊的吸液隔板将酸保持在内,电池内部没有自由酸液,因此电池可放置在任意位置。

  3)泄气系统:电池内压超出正常水平后,VRLA(Valve-Regulated Lead Acid Battery即“阀控式密封铅酸蓄电池”的缩写)电池会放出多余气体并自动重新密封,保证电池内没有多余气体。

  4)维护简单:由于独一无二的气体复合系统使产生的气体转化成水,在使用电池的过程中不需要加水。

  5)使用寿命长:采用了有抗腐蚀结构的铅钙合金栏板,电池可浮充使用10-15年。

  6)质量稳定,可靠性高:采用先进的生产工艺和严格的质量控制系统,电池的质量稳定,性能可靠。电压、容量和密封在线上进行100%检验。

  2

  镍氢蓄电池

  镍氢蓄电池是正极活性物质主要由镍制成,负极活性物质主要由贮氢合金制成的一种碱性蓄电池。不含重金属镉、汞等有害元素,不会对环境及使用者造成污染和损害,所以又被誉为“绿色电池”

  优点:1)比能量密度高:是镍镉电池的1.5-2倍多; 2.)环保 ;3)无记忆效应; 4)循环寿命长:在正确使用条件下可循环使用500次以上

  缺点 1)自放电率高:满电常温下存储自放电率30~35%; 2)高温性能差; 3)在过充和过放时会排出气体;

  主要特性↓

  额定电压= 1.2V

  刚充满电时电压(充电电压)约等于1.4~1.45V

  终止电电压 = 1.0~1.1 V,放电过度会导致电池产生不可挽回的伤害

  能量∕重量= 60-120 Wh/kg(瓦特小时/千克)

  能量∕体积= 140-300 Wh/L(瓦特小时/升)即 504-1188kJ/kg(千焦耳/千克)

  功率∕重量= 250-1000 W/kg

  自放电率=一般为每月 2-30%,见温度而定,低自放电型号为每年10-30%

  充放电效率= 66%

  充放电循环次数= 500 -1800次

  3

  锂离子电池

  锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池,是现代高性能电池的代表。锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍。

  锂系电池可分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池,而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。

  锂离子电池容易与下面两种电池混淆:

  1.锂电池:以金属锂为负极。

  2.锂离子聚合物电池:用聚合物来凝胶化液态有机溶剂。或者直接用全固态聚合物电解质。

  锂离子电池一般以石墨类碳材料为负极。

  优点:1)电压高;2)比能量大;3)循环寿命长;4)安全性能好;5)多种保护机制;6)保护电路;7)自放电小;8) 快速充电;9) 工作温度;

  缺点:1)衰老;2)回收率;3)不能过充;4)不能过放;

  4

  镍镉电池

  镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。其内部抵制力小,既内阻很小,可快速充电,又可为负载提供大电流,而且放电时电压变化很小,是一种非常理想的直流供电电池。

  基本特点

  1.镍镉电池可重复500次以上的充放电,非常的经济;

  2.内阻小,可供大电流的放电,当它放电时电压的变化很小,作为直流电源是一种质量极佳的电池;

  3.因为采用完全密封式,因此不会有电解液漏出的现象,也完全不需要补充电解液;

  4.与其他种类电池相比之下,镍镉电池可耐过充电或放过电,操作简单方便;

  5.长时间的放置下也不会使性能劣化,当十分充完电后即可恢复原来的特性;

  6.可使用在很广的温度范围内;

  7.因为它采用金属容器而作成,有机械性的坚固;

  8.镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成,有非常优良的品质性赖性。

  主要特征 ↓

  1)高寿命:镍镉电池可以提供500次以上的充放电周期,寿命几乎等同于使用该种电池的设备的服务期。

  2).优异的放电性能:在大电流放电的情况下,镍镉电池具有低内阻和高电压的放电特性,因而应用广泛。

  3)储存期长:镍镉电池储存寿命长而且限制条件少,在长期储存后仍可正常充电。

  4)高倍率充电性能:镍镉电池可根据应用需要进行快速充电, 满充时间仅为1.2小时。

  5)大范围温度适应性:普通型镍镉电池可以应用于较高或较低温度环境。高温型电池可以在70摄氏度或者更高温度的环境中使用。

  6)可靠的安全阀:安全阀提供了免维护功能。镍镉电池在充放电或者储存过程中可以自由使用。由于密封圈使用的是特殊材料,再加上密封剂的作用,使得镍镉电池很少出现漏液现象。

  7)广泛的应用领域:镍镉电池容量从100mH 至7000mH不等。通常使用的有标准型,消费型,高温型和大电流放电型等四大类,可应用于任何无线设备。

  8)高质量﹑高可靠性产品通过了QS 9000质量认证。

  5

  钠硫蓄电池

  钠硫电池,是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。在一定的工作度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。

  优点:

  1)高比能量。比能量是指电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量。是锂电池的4倍、镍电池的5倍、铝酸电池的10倍。

  2)大电流、高功率放电。

  3)无自放电现象,高充放电效率。

  4)充电时间短。

  5)使用长寿命。

  6)体积小、结构紧凑、质量轻。

  7)无污染、可回收。

  8)安全可靠。

  此外,还具有无污染释放、无振动、无噪声等特点。

  缺点: 1)不能处理部分循环;2)过度充电时很危险;3)高温350?C熔解硫和钠,因此需要附加供热设备来维持温度。

  6

  镍锌蓄电池

  镍锌电池是一种可以替代镍氢电池的新型电池,标称1.6V,常见有5号aa和7号aaa。与镍氢、镍镉电池相比,具有电压高、放电电流强的特点。在数码相机、闪光灯、电动玩具方面有着无与伦比的优势。

  但实际测评中,我们发现镍锌电池除了电压高,达到1.5V之外,内阻并不比高质量镍氢电池小,且性质极不稳定,寿命非常短,虽然是老技术,但非常不成熟,很多朋友都有使用半年甚至三个月不到就彻底报废并再次换回1.2V镍氢电池的经历,寿命还是这些新能源面临的主要问题,建议理智选择。

  优点

  1、电压高:镍锌蓄电池单体额定工作电压在1.65V,比镍镉、镍氢蓄电池高0.4V左右。

  2、比能量高:镍锌蓄电池的比能量可达到60-80Wh/kg,远高于镍氢电池的40-60Wh/kg和镍镉电池的20-40Wh/kg,在同等质量下可提供更大的能量,可以达到现有铅酸电池的3倍。

  3、放电功率高:镍锌蓄电池的大电流放电性能好,结合自身的高电压,可提供远高于镍镉、镍氢电池的10c、20c放电功率,在同等容量放电条件下,可提供更持久的动力。

  4、环保:镍锌蓄电池的正负极材料都属于环保材料,具有与环境友好的特点。

  5、性价比高:镍锌蓄电池由于单体电压高,在组合电池时可随着电压的升高,比镍镉、镍氢电池使用只数少,从而降低电池组的总成本。如采用4.8V镍镉电池组,用三只镍锌电池做成的电池组,价格可以降低10%。循环寿命高达500次。

  6、可替代性高:在电池组的应用中,镍锌蓄电池是取代镉镍电池、镍氢电池的理想能源,可以用作电动工具、电动车电源;在民用电池领域,镍锌蓄电池可替代碱性一次电池,从而节省能源,保护环境;同样电压需求的电池重量是现有铅酸电池的一半,特别适合轻便电动自行车使用。

  7

  锌空气蓄电池

  锌空气电池,用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。又称锌氧电池。分为中性和碱性两个体系的锌空气电池,分别用字母A和P表示,其后再用数字表示电池的型号。

  优点:体积小,电荷容量大,质量小,能在宽广的温度范围内正常工作,且无腐蚀,工作安全可靠,成本低廉等

  特点:

  1) 比能量高,一般在200Wh/kg以上;

  2) 可以在高电流密度下工作;

  3) 材料来源丰富,成本较低。

  缺点:

  1)空气电极的结构比通常的金属氧化物电极要更复杂

  2)空气电极工作时需暴露于空气中,而空气电极又是多孔的,所以实际上也就使电解液暴露于空气中,因此空气电池无法做成密封电池,电解液也会蒸发或被空气中二氧化碳碳酸盐化,而限制了电池的寿命。

  3)锌空气电池作为二次电池,其充放电循环数还较低。

  8

  飞轮电池

  飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池 的局限,用物理方法实现储能。众所周知,当飞轮以一定角速度 旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电 能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。

  优点:

  1)能量密度高:储能密度可达100~200 wh/kg,功率密度可达5000~l0000 w/kg。

  2)能量转换效率高:工作效率高达百分之90。

  3)体积小、重量轻:飞轮直径约二十多厘米,总重在十几千克左右。

  4)工作温度范围宽:对环境温度没有严格要求。

  5)使用寿命长:不受重复深度放电影响,能够循环几百万次运行,预期寿命20年以上。

  6)低损耗、低维护:磁悬浮轴承和真空环境使机械损耗可以被忽略,系统维护周期长。

  缺点:大功率、短时间(一般就是几十秒)的延时。

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