主题：充电电池介绍 -- 积吉
家园 充电电池介绍 现在新能源技术和环保技术已被各国政府重视，纷纷制定政策投入巨资以促进其发展。很大程度上人们已认为它们是新技术的发展方向。充电电池技术就是这个新技术发展成败的关键。比如风能，太阳能技术的成败除成本外还需有强大的储能技术--充电电池技术（飞轮技术除外但其不成熟）；电动车的发展更直接依赖于充电电池。充电电池种类很多，用途各异。本文将对充电电池作一个简单但较系统的介绍，并按用途来分类，即：小型便携式充电电池，动力电池，和大型储能电池。其中动力电池是重点。在展开之前先介绍几个专业名词：
电池的容量就是指电池所含电量的大小。其值等于电流强度与时间的乘积，单位是安时（AH）
体积比能量指单位体积所能承载的能量，分理论的和实际的，单位是Wh/L或mAh/g (克容量)。
循环寿命指电池一生中能完成多少次冲放电的过程（有的是指满冲满放，这在后面要详细叙述。
倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数据值上等于电池额定容量的倍数．通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为1000mAh为1C（1倍率），500mAh则为0.5C,10A为10C.以此类推. 更进一步说明，如电池的容量为1000mAh是10C，则指额定放电电流为1C=100mA，10小时放出电瓶的电量1000mAH．
[SIZE=3]之一：小型便携式充电电池（1）[/SIZE]
随着便携式电子产品的大量普及，小型便携式充电电池得到了极大的发展。它主要分四种：1.镍铬电池[镍镉Ni-Cd]、2.镍氢电池[镍氢Ni-MH]、3.锂电池[锂电Li、锂离子Li-ion、锂聚合物Li-polymer]、4.燃料电池[碱性FC（AFC）、磷酸型FC（PAFC）、熔融碳酸盐FC（MCFC）、固体氧化物FC（SOFC） 及质子交换膜FC（PEMFC）等]。但目前前三种较为常见。
1. [SIZE=3]镍镉电池[/SIZE](NiCd)
外链图片需谨慎，可能会被源头改镍镉电池一般都做出这个模样
镍镉电池是最古老的充电电池技术之一，早在1899 年就被发明出来了。镍镉电池的优点是可以承受短时间的大量放电，而且充电过程是吸热反应--后者的特性让它可以快速充电也不会对电池造成太大的损坏。单个镍镉电池的电压是1.2V，并会一直很稳定的提供1.2V的电压直到没电为止，因此大部份使用碱性电池的电子产品都可以放镍镉电池进去，没有问题。其理论体积比能量是150（Wh/L），循环寿命是500次。
镍镉电池最著名的缺点，就是所谓的「记忆效应」，也就是当电池里还有没用完的电，就再充电时，电池就会「记得」这个位置，以后电用到剩这么多时，电池就会发生和没电一样的反应(电压瞬间降低)。所以镍镉充电前必须要经过一段放电的过程，将电力放干之后才能再充电。大部份镍镉电池的充电器都会有自动放电的功能。
镍镉电池因为蓄电量比较小，通常只有碱性电池的1/4（高的能做到800mAh），而且镉是有毒重金属不利于环境，尽管其安全性极好，在应用中它逐步被相近的镍氢电池(NiMH)所取代。
目前我们所用的移动电子产品中也就无绳电话和电动玩具能用到镍镉电池了。习惯上我们打完电话就把它放回充电器。这当然不利于电池寿命，但镍镉电池价格很便宜，更换也很方便，倒也不用担心。只是为环保着想还是改用镍氢电池或锂电池的无绳电话吧。
2. [SIZE=3]镍氢电池[/SIZE](NiMH)
外链图片需谨慎，可能会被源头改在5号(AA)和7号(AAA)规格充电电池中，镍氢充电电池目前是主流
镍氢电池和镍镉电池是差不多的技术，只是将阳极从镉换成了氢化物而已。它大部份的特性和镍镉电池一样比如电压是1.2V，只是蓄电量更高、记忆效应也比较不那么明显(但其实还是存在)。其理论体积比能量是200（Wh/L）。安全性好不容易爆炸。镍氢电池最大的问题，是它有很高的自放电率，也就是明明是充饱电的电池，放在一边不用一个月，电力可以少掉30%。
镍氢电池是目前最环保的电池，注重环保的国家都大力提倡使用镍氢电池，因为易于回收再利用，且对环境的破坏也最小。不过镍氢电池与后面要介绍的锂电相比，还是有一些缺点。充电时间长、重量较沉、容量也比锂电小，还有记忆效应。但是镍氢电池的充电次数能够达到700次以上，某些质量好的产品充放电可达1200次，比一般的锂电池长寿而且价格也很大众化。
在5号(AA)和7号(AAA)规格充电电池中，镍氢充电电池目前是主流。和镍镉电池一样，充电前必须要经过一段放电的过程，将电力放干之后才能再充电。但大部份充电器都有自动放电的功能。由于手机和笔记本电脑要求电池容量大重量轻，所以锂电是主流。由于前面所述镍氢电池的安全性和环保性，它在动力电池中也有应用，如目前丰田的Prius。这在后面再讲。
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家园 请教一个遥控器电池的问题 车用防盗器电器，上面标着“23A 12V”，从03年10月开始使用，一直到现在，还能用。当时还送了一节备用电池，一直在睡大觉。
这种电池个头不大，为何这么耐用？
家园 标出的指标有问题吧 “23A 12V”，那是什么样的电池啊。
电池有很多种，你这个电池是一次电池，有很多一次电池很耐用，比如氧化银电池，很多碱性电池也很耐用，比如我有一个飞利浦的胡须刀，用三节碱性电池，天天用可以一年以上不用换电池。
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家园 纠错 刚看了前面几段，对于C的解释有些混乱
倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数据值上等于电池额定容量的倍数．通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为1000mAh为1C（1倍率），500mAh则为0.5C,10A为10C.以此类推. 更进一步说明，如电池的容量为1000mAh是10C，则指额定放电电流为1C=100mA，10小时放出电瓶的电量1000mAH．C是以1小时充满电池的电流值大小。如电池的标称容量为1000mAh，那么，以1000mA充电即为以1C电流充电。同样的标称容量，以500mA充电就是0.5C。在你的表述中，将表示电流大小的C与电池的容量混为一谈了。
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家园 磷酸铁锂－PHOSTECH. 俺现在的公司和PHOSTECH有业务来往。在下花了3年多工夫替PHOSTECH找到一家理想的中国供应商（正磷酸铁）。小样、中样，甚至几吨的大样都空运过若干次。去年终于订购一个整柜，据说技术指标甚至比德国布登海姆的还好，价格更不用讲了。
谁成想，PHOSTECH的东家SUDCHEMIE对中国磷酸铁锂电池厂家所谓专利侵权非常恼火，游说不成，打官司又没信心，竟然迁怒俺们这样从中国进货的供应商。号称封杀任何跟中国沾边儿的来往，直至专利问题得以解决。
俺和工厂都很郁闷。等着看这死板的德国人能杠到几时。
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家园 花一个，揪点小错 “体积比能量指单位体积所能承载的能量，分理论的和实际的，单位是Wh/L或mAh/g (克容量)。”
这里要理解电池容量和能量的概念，容量是指电池可以储存的电荷数量，是电流对时间的积分，如果是恒流的话，就简化为电流乘以时间。能量是指电流在工作中可以做的功，是电压对容量的积分，可以简单理解为平均工作电压乘以容量。
比容量一般用于电池材料，比如正极材料的比容量就是单位重量的正极材料所拥有的容量，单位是mAh/g。只有材料才有理论比容量的概念，比如锰酸锂是148，磷酸亚铁锂是170等等。
电池一般用能量密度的概念，分为体积能量密度和质量能量密度，在不严格的场合，也可以称为比能量，单位一般采用Wh/kg。