常見可充電電池的介紹

　　隨著數(shù)碼電器的普及，可充電池在人們的日常生活中已隨處可見，成為必不可少的日常生活用品之一

　　本文就這幾種常見的可充電電池作一個簡單介紹。

　　1 可充電電池的主要參數(shù)

　　可充電電池有5個主要參數(shù)：電池的容量、標稱電壓、內(nèi)阻、放電終止電壓和充電終止電壓。電池的容量由電池內(nèi)活性物質(zhì)的數(shù)量決定，通常用毫安時（mal1）表示，1 000 mAh就是能以1 A 的電流放電1 h，換算為所含電荷量大約為3 600 C.電池正負極之間的電勢差稱為電池的標稱電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內(nèi)部電解液的濃度決定。當環(huán)境溫度、工作狀態(tài)變化時，電池的輸出電壓略有變化；此外，電池的輸出電壓與電池的剩余電荷量也有一定關(guān)系。一般情況下單元鎳鎘電池的標稱電壓約為1.3 V（一般認為大約是1.25 V），單元鎳氫電池為1.25 V，單元鋰離子電池為3.6 V.電池的內(nèi)阻由極板的電阻和離子流的阻抗決定，在充放電過程中，極板的電阻是不變的，但離子流的阻抗將隨電解液濃度和帶電離子的增減而變化。

　　一般來講單元鎳鎘電池的內(nèi)阻為7～19 mI2，單元鎳氫電池的內(nèi)阻為l8～35 mI2，單元鋰離子電池的內(nèi)阻為80～ 100 ml2.

　　可充電池充足電時，極板上的活性物質(zhì)已達到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)充電，蓄電池的電壓也不會上升，此時的電壓稱為充電終止電壓。單元鎳鎘電池的充電終止電壓為1.75～1.8 V，鎳氫電池為1.5 v，鋰離子電池為4.2 V，放電終止電壓是指蓄電池放電時允許的最低電壓。如果電壓低于放電終止電壓后蓄電池繼續(xù)放電，電池兩端電壓會迅速下降，形成深度放電，這樣，極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復(fù)，從而影響電池的壽命。放電終止電壓和放電率有關(guān)，一般來講單元鎳鎘電池的放電終止電壓為1.1 v，鎳氫電池為1 V，鋰離子電池為2.7 V.

　　2 鎳鎘電池（NI_Cd）

　　鎳鎘電池的正極材料為氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物，負極材料為海綿狀鎘粉和氧化鎘粉，電解液通常為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。值得注意的是鎳鎘蓄電池過充電時，將使電池內(nèi)發(fā)生分解水的反應(yīng)，在正、負極板上將分別有氧氣和氫氣析出。氣泡聚集在極板表面，將減小極板表面參與化學(xué)反應(yīng)的面積并且增加電池的內(nèi)阻。這些氣體，如果不能很快復(fù)合為水，電池內(nèi)部的壓力就會顯著增加，這樣將損傷電池，所以壓力過大時，密封電池將打開放氣孔，從而使電解液逸散；但若反復(fù)通過放氣孔逸散氣體，電解液的粘稠性將增大，極板間離子的傳輸變得困難，電池的內(nèi)阻將顯著增加，電池容量下降。

　　鎳鎘電池使用過程中，如果電量沒有全部放完就開始充電，下次再放電時，就不能放出全部電荷量。比如，鎳鎘電池只放出80％ 的電荷量后就開始充電，充足電后，該電池也只能放出原來80％ 的電量，這種現(xiàn)象稱為“記憶效應(yīng)”。其主要出現(xiàn)在一些放電終止電壓被設(shè)定得較高的設(shè)備中，每次電池沒有完全放電，設(shè)備就自動關(guān)機了，長期如此電池就會出現(xiàn)嚴重的“記憶效應(yīng)”，可用電容量越來越少?！坝洃浶?yīng)”出現(xiàn)的主要原因是電池部分放電后，氫氧化亞鎳沒有完全變?yōu)闅溲趸?，剩余的氫氧化亞鎳將結(jié)合在一起，形成較大的結(jié)晶體，變大的結(jié)晶體一般難以還原，造成了電池內(nèi)活性物質(zhì)減少。

　　鎳鎘電池是最早應(yīng)用于手機、筆記本電腦等設(shè)備的電池種類，它耐過充放電能力強、維護簡單，但其相比鎳氫電池和鋰離子電池而言有很多缺點，如：在充放電過程中如果處理不當，會出現(xiàn)嚴重的“記憶效應(yīng)”，使用壽命大大縮短；鎘是有毒的，因而鎳鎘電池不利于生態(tài)環(huán)境施保護等等。眾多的缺點使得鎳鎘電池現(xiàn)已基本被淘汰出數(shù)碼設(shè)備的應(yīng)用范圍。

　　3 鎳氫電弛（Ni—H）

　　鎳氫電池的容量比鎳鎘電池大，一般為兩倍左右，其正極的主要成分為氫氧化鎳，負極主要為無污染物質(zhì)的合金粉，電解液是30％ 氫氧化鉀水溶液。鎳氫電池的反應(yīng)與鎳鎘電池相似，過充電時，正極板析出氧氣，負極板析出氫氣。但由于有催化劑的氫電極面積大，氫氣能夠隨時擴散到氫電極表面，所以氫氣和氧氣能夠相對容易的在蓄電池內(nèi)部再化合生成水，使容器內(nèi)的氣體壓力基本保持不變。雖然如此，長時間過充后，電池內(nèi)氣壓過高，就可能會爆炸。

　　鎳氫電池也有記憶效應(yīng)，但棚對鎳鎘電池較小。鎳氫電池或鎳鎘電池的記憶效應(yīng)一般可以通過幾次深充深放來緩解。深放電一般要把電池的電壓放到放電終止電壓以下，列于單個電池一般為1 V 以下，但不可過低，否則將造成較大的永久性損害。最好不要用自制的設(shè)備進行深度放電，尤其是用一根導(dǎo)線和一個小燈泡將電池正負極相連進行放電的手段更不可取，因為這樣無法控制放電電壓，電壓過低會嚴重的損害電池。建議使用帶有放電功能和過充保護功能的設(shè)備來進行深充和深放。

　　鎳氫電池內(nèi)阻小，可供大電流的放電，放電時電壓的變化很小；并且廢舊電池易于回收再利用，對環(huán)境的破壞也最?。黄涑杀竞蛢r格較低，作為直流電源是一種質(zhì)量極佳的電池。鎳氫電池主要可以用于制作柱式可充電電池，在時鐘、電子游戲機、數(shù)碼相機、攝像機和部分筆記本電腦中有所應(yīng)用。