鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6020次 | 2018年07月24日
鋰電池和干電池有哪些區(qū)別?
電池提供的是直流電.所有電池提供的都是直流電.
如鋰電池,鉛酸蓄電池,錳鋅干電池,太陽(yáng)能電池等.
直流電(directcurrent)
大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。又稱恒定電流。所通過(guò)的電路稱直流電路,是由直流電源和電阻構(gòu)成的閉合導(dǎo)電回路。在該電路中,形成恒定的電場(chǎng),在電源外,正電荷經(jīng)電阻從高電勢(shì)處流向低電勢(shì)處,在電源內(nèi),靠電源的非靜電力的作用,克服靜電力,再?gòu)牡碗妱?shì)處到達(dá)高電勢(shì)處,如此循環(huán),構(gòu)成閉合的電流線。所以,在直流電路中,電源的作用是提供不隨時(shí)間變化的恒定電動(dòng)勢(shì),為在電阻上消耗的焦耳熱補(bǔ)充能量。
在比較簡(jiǎn)單的直流電路中,電源電動(dòng)勢(shì)、電阻、電流以及任意兩點(diǎn)電壓之間的關(guān)系可根據(jù)歐姆定律及電動(dòng)勢(shì)的定義得出。復(fù)雜的直流網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)G.R.基爾霍夫方程組求解。它包括節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程兩部分,前者指出,對(duì)于任一節(jié)點(diǎn)(3個(gè)或3個(gè)以上支路的交點(diǎn)),流入和流出節(jié)點(diǎn)的各電流的代數(shù)和為零,這是恒定條件的要求,后者指出,對(duì)于任一閉合回路(網(wǎng)格),各部分電壓降的代數(shù)和為零,這是靜電場(chǎng)環(huán)路定理的結(jié)果,兩者構(gòu)成了完備的方程組。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
測(cè)量直流電路中電流、電壓、電阻、電源電動(dòng)勢(shì)等物理量的儀表稱為直流儀表。常用的有電流計(jì),安培計(jì),伏特計(jì),電橋,電勢(shì)差計(jì)等。
直流電源有化學(xué)電池,燃料電池,溫差電池,太陽(yáng)能電池,直流發(fā)電機(jī)等。直流電主要應(yīng)用于各種電子儀器,電解,電鍍,直流電力拖動(dòng)等方面。
在電力傳輸上,19世紀(jì)80年代以后,由于不便于將直流電低電壓升至高電壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,直流輸電曾讓位于交流輸電。20世紀(jì)60年代以來(lái),由于采用高電壓、大功率變流器將直流電變?yōu)榻涣麟姡绷鬏旊娤到y(tǒng)又重新受到重視并獲得新的發(fā)展。
交流電
簡(jiǎn)稱“交流”。一般指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流。我國(guó)交流電供電的標(biāo)準(zhǔn)頻率規(guī)定為50赫茲。交流電隨時(shí)間變化的形式可以是多種多樣的。不同變化形式的交流電其應(yīng)用范圍和產(chǎn)生的效果也是不同的。以正弦交流電應(yīng)用最為廣泛,且其他非正弦交流電一般都可以經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理后,化成為正弦交流電的迭加。正弦電流(又稱簡(jiǎn)諧電流),是時(shí)間的簡(jiǎn)諧函數(shù)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
i=Imsin(ωt+φ0)
當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈里就產(chǎn)生大小和方向作周期性改變的交流電。
現(xiàn)在使用的交流電,一般是方向和強(qiáng)度每秒改變52赫茲。
我們常見(jiàn)的電燈、電動(dòng)機(jī)等用的電都是交流電。在實(shí)用中,交流電用符號(hào)"~"表示。
電流i隨時(shí)間的變化規(guī)律,由此看出:正弦交流電需用頻率、峰值和位相三個(gè)物理量來(lái)描述。交流電所要討論的基本問(wèn)題是電路中的電流、電壓關(guān)系以及功率(或能量)的分配問(wèn)題。由于交流電具有隨時(shí)間變化的特點(diǎn),因此產(chǎn)生了一系列區(qū)別于直流電路的特性。在交流電路中使用的元件不僅有電阻,而且有電容元件和電感元件,使用的元件多了,現(xiàn)象和規(guī)律就復(fù)雜了。
電池基本上有分可以充電(也是所謂的濕電池)和不能充電的(也是所謂的干電池)。不能充電的電池中,以5號(hào)電池為主,稱為堿性電池。較好的有鋰離子電池,續(xù)航力基本上是堿性電池的5倍左右,不過(guò)價(jià)位也是5倍了。目前以松下和勁霸的鋰離子5號(hào)電池為最好的非充電式電池。充電電池分為鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子充電電池。其中以鋰離子充電電池最好。鎳鎘電池通常是5號(hào)電池大小,是較老的,已經(jīng)被淘汰了,不過(guò)外面還有賣的。鎳氫電池通常是5號(hào)的大小,現(xiàn)在是主流的5號(hào)充電電池,以2300mAh到2700mAh為主流了。鋰離子充電電池通常是廠家自己設(shè)計(jì)的大小。至于充電電池的續(xù)航能力來(lái)說(shuō),鋰離子充電電池最好,再來(lái)是鎳氫,然后是鎳鎘了。鋰離子的優(yōu)勢(shì)在于電力可以一直保持在90%以上,一直到最后的差不多5%的電,然后就一下子沒(méi)電了。而鎳氫電池是一路走下去的,表示剛開(kāi)始是90%,然后是80%,然后是70%。這種電池的續(xù)航能力無(wú)法滿足較為耗電的高端電子產(chǎn)品,尤其是數(shù)碼相機(jī)需要用到閃光燈的時(shí)候,需要較長(zhǎng)的時(shí)間才可以再拍下一張,而鋰離子充電電池就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。所以假如相機(jī)用的不是5號(hào)電池,基本上都會(huì)是廠家自己設(shè)計(jì)的鋰離子充電電池。這個(gè)是首選。假如是5號(hào)電池,你可以自己買鎳氫充電電池,然后再買一個(gè)較好的充電器,最好是能夠先放電在充電的,會(huì)延長(zhǎng)電池的壽命。鎳氫充電電池現(xiàn)在可能GP、勁霸、索尼等為較好的,國(guó)產(chǎn)的品勝也是不錯(cuò)的。不過(guò)充電器首選索尼的,因?yàn)橛蟹烹姽δ堋?/p>
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
鋰,原子序數(shù)3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。為了提升安全性及電壓,科學(xué)家們發(fā)明了用石墨及鈷酸鋰等材料來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu),形成了納米等級(jí)的細(xì)小儲(chǔ)存格子,可用來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這樣一來(lái),即使是電池外殼破裂,氧氣進(jìn)入,也會(huì)因氧分子太大,進(jìn)不了這些細(xì)小的儲(chǔ)存格,使得鋰原子不會(huì)與氧氣接觸而避免爆炸。
保護(hù)措施
鋰電池芯過(guò)充到電壓高于4.2V后,會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生副作用。過(guò)充電壓愈高,危險(xiǎn)性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后,正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半,此時(shí)儲(chǔ)存格常會(huì)垮掉,讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。如果繼續(xù)充電,由于負(fù)極的儲(chǔ)存格已經(jīng)裝滿了鋰原子,后續(xù)的鋰金屬會(huì)堆積于負(fù)極材料表面。這些鋰原子會(huì)由負(fù)極表面往鋰離子來(lái)的方向長(zhǎng)出樹(shù)枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會(huì)穿過(guò)隔膜紙,使正負(fù)極短路。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆炸,這是因?yàn)樵谶^(guò)充過(guò)程,電解液等材料會(huì)裂解產(chǎn)生氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂,讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng),進(jìn)而爆炸。
因此,鋰電池充電時(shí),一定要設(shè)定電壓上限,才可以同時(shí)兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時(shí)也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時(shí),部分材料會(huì)開(kāi)始被破壞。又由于電池會(huì)自放電,放愈久電壓會(huì)愈低,因此,放電時(shí)最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間,所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此,3.0V是一個(gè)理想的放電截止電壓。充放電時(shí),除了電壓的限制,電流的限制也有其必要。電流過(guò)大時(shí),鋰離子來(lái)不及進(jìn)入儲(chǔ)存格,會(huì)聚集于材料表面。
這些鋰離子獲得電子后,會(huì)在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶,這與過(guò)充一樣,會(huì)造成危險(xiǎn)性。萬(wàn)一電池外殼破裂,就會(huì)爆炸。因此,對(duì)鋰離子電池的保護(hù),至少要包含:充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項(xiàng)。一般鋰電池組內(nèi),除了鋰電池芯外,都會(huì)有一片保護(hù)板,這片保護(hù)板主要就是提供這三項(xiàng)保護(hù)。但是,保護(hù)板的這三項(xiàng)保護(hù)顯然是不夠的,全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統(tǒng)的安全性,必須對(duì)電池爆炸的原因,進(jìn)行更仔細(xì)的分析。
上一篇:電池和蓄電池有什么區(qū)別?