原创 物联网行业硬件设计常见便携电源方案_电池详解

2024-10-12 11:40 104 1 1 分类: 物联网


01

什么是电池


电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。


02

电池的分类


按工作性质和贮存方式不同的分类方法,可分为一次电池、二次电池

①一次电池(原电池)

一次电池,又称原电池,属于不可充电的电池类型。一旦一次电池使用完毕,就必须予以废弃处理,例如常见的锂原电池等。需要注意的是,如果原电池中的电解质不流动,那么这类电池就被称为干电池。干电池的种类繁多,其中包括锌锰干电池、锌汞干电池、锌银干电池等等。这些干电池在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用,然而,由于它们不可充电的特性,在使用时需要注意及时更换,以确保设备的正常运行。同时,废弃的干电池如果处理不当,可能会对环境造成一定的污染,因此需要按照相关规定进行妥善回收和处理。

一次电池常用于低功率到中功率放电。它们使用方便,相对价廉。外形以扁形、扣式和圆柱形为多见。常以单体电池或电池组的形式用于各种便携式电气和电子设备。圆柱形(干)电池广泛用于照明、信号和报警装置,还广泛用于半导体收音机、收录机、计算器、玩具以及剃须刀、吸尘器等家庭和生活用品上。扣式电池广泛应用于手表等,薄形电池还用于CMOS电路记忆储存电源。同时,一次电池广泛应用于军事便携通信、雷达、夜间监视等设备,还用于气象仪器、导航仪器等。

②二次电池(蓄电池)

最多出现在我们日常生活中的,是化学电池中的二次电池,也就是可以重复充放电的电池,又叫充电电池或蓄电池。我们日常使用的手机、电脑、平板还有电动车的电池都是这类电池。而一次电池,就是大家熟悉的但已经被淘汰的一次性电池,也就是我们常说的5号电池、7号电池,常见于家里的电视遥控器或者小孩的玩具里,退役后通常污染比较大。而二次电池根据使用场景和元素化学性质的不同,又分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、铅蓄电池、镍氢电池、镍镉电池等多个不同种类。


03

电池的应用场景


主要优势

应用领域

二次电池

锂离子电池

能量密度大、循环性能优越、充电效率高、成本低

电动工具、自行车、滑板车、矿灯、医疗器械等

锂离子聚合物电池

寿命长、安全性较高、自放电程度低

遥控模型、随身电子产品、电动车等

铅蓄电池

电动势较稳定,工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、成本低

汽车、拖拉机、铲车、客车、摩托车照明或动力装置、水力、风力发电电能储存等

镍氢电池

低温性能优良、能量密度高、循环性能好、安全可靠

航空航天、动力电池、数码产品、激光仪器等

一次电池

铅酸电池

近年来将具有超级活性的碳材料添加到铅酸电池的负极板上,仍会有乐观的应用(目前正在开发一种先进铅酸电池、铅碳电池)。

世界上产量最大、用途最广的蓄电池,在交通、通信、电力、军事、航海、航空等各个领域都有广泛的应用。

锂离子电池

它是电池中比能量最高的实用型电池,依据正极材料的不同可以分为:钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂电池等。

是一种很常见的二次电池,在电动汽车、计算机、手机等便携式移动设备上有着很广泛的应用。


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