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各種電池的類型分析

鉅大LARGE  |  點擊量:2184次  |  2018年10月05日  

1、電池如何分類

化學電池:

——一次電池——干電池(carbon-zincdrybatteries)、堿錳電池(alkaline-manganesebatteries)、鋰電池(lithiumbatteries),激活電池、鋅-汞電池、鎘-汞電池、鋅-空氣電池、鋅-銀電池和固體電解質電池(銀-碘電池)等。

——二次電池——鉛酸電池(leadbatteries)、鎳鎘電池(Ni-Cdbatteries)、鎳氫電池(Ni-MHbatteries)、鋰離子電池(Li-ionbatteries)和鈉-硫電池等。

——其他電池——燃料電池(fuelcellbatteries)、空氣電池(airbatteries)、紙電池(thinbatteries)、光電池(lightbatteries)、納米電池(nanobatteries)等

物理電池:——太陽電池(solarcell)

2、什么電池將會主宰電池市場?

隨著照相機、移動電話、無繩電話、筆記本電腦等帶圖像或聲音的多媒體設備在家用電器中占據越來越重要的位置,與一次電池相比較,二次電池也大量的應用到這些領域中。而二次充電電池將向體積小、重量輕、容量高、智能化的方向發展。

3、什么是智能二次電池?

在智能電池中裝有一個芯片,不但為設備提供電源,而且能控制其主要功能,這種型號的電池還能顯示殘余容量、已經循環的次數、溫度等,不過目前市場上還沒有智能電池出售,將來會占據市場的主要地位——尤其是在便攜式攝像機、無繩電話、移動電話以及筆記本電腦中。

4、什么是紙電池?

紙電池是一種新型電池,其組成部分也包括電極、電解液和隔離膜。具體而言,這種新型的紙電池是由植入了電極和電解液的纖維素紙構成,其中纖維素紙就起到了隔離物的作用。電極分別是加入纖維素中的碳納米管和覆蓋在纖維素制成的薄膜上的金屬鋰;而電解液就是六氟磷酸鋰溶液。這種電池可折疊,厚度只相當于紙張。研究者認為,由于這種紙電池具有諸多的性能,因此將會成為一種新型的能源存儲設備。

5、什么是光電池?

光電池是一種在光的照射下產生電動勢的半導體元件。光電池的種類很多,常用有硒光電池、硅光電池和硫化鉈、硫化銀光電池等。主要用于儀表,自動化遙測和遙控方面。有的光電池可以直接把太陽能轉變為電能,這種光電池又叫太陽能電池

6、什么是太陽能電池?太陽能電池的優點是什么?

太陽能電池就是將光能(主要為太陽光)轉變為電能的裝置。依據原理為光生伏打效應,即依據PN結的內建電場使光生載流子分離達到結的兩邊而產生光電壓,連接到外電路則使得到功率輸出。太陽能電池的功率與光照強度有關,光照越強,則功率輸出越強。

太陽能系統易于安裝,易于擴充,易于拆卸等優點。同時使用太陽能也很經濟實惠,在操作過程重沒有能量耗費。另外此系統耐機械磨損;一個太陽能系統需要可靠的太陽能電池以便于接受和儲存太陽能。一般太陽能電池有如下優點:

01)高荷電吸收能力;

02)循環使用壽命長;

03)良好的可充性能;

04)無需保養。

7、什么是燃料電池?如何分類?

燃料電池是一個將化學能直接轉化為電能的電化學系統。

最常見的分類方法是按照電解質的種類,據此,可將燃料電池分為堿性燃料電池,一般以氫氧化鉀為電解質;磷酸型燃料電池,以濃磷酸為電解質;質子交換膜燃料電池,以全氟或部分氟化的磺酸型質子交換膜為電解質;熔融碳酸鹽型燃料電池,以熔融的鋰-鉀碳酸鹽或鋰-鈉碳酸鹽為電解質;固體氧化物燃料電池,以固體氧化物為氧離子導體,如以氧化釔穩定的氧化鋯膜為電解質。有時也按電池溫度對電池進行分類,分為低溫(工作溫度低于100℃)燃料電池,包括堿性燃料電池和質子交換膜燃料電池;中溫燃料電池(工作溫度在100-300℃),包括培根型堿性燃料電池和磷酸型燃料電池;高溫燃料電池(工作溫度在600-1000℃),包括熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池。

8、為什么燃料電池有著很大的發展潛力?

在最近一二十年里,美國特別注意燃料電池的研制工作,日本則在引進美國技術的基礎上大力進行技術開發。燃料電池之所以引起一些發達國家的重視,主要是因為它有以下優點:

01)高效率。由于直接將燃料的化學能轉換為電能,中間不經過熱能轉換,轉換效率不受熱力學卡諾循環的限制;由于沒有機械能的轉換,可免除機械傳動損耗,再加上轉換效率不因發電規模大小而變化,故燃料電池具有較高的轉換效率;

02)低噪聲、低污染。燃料電池在化學能轉換為電能的過程中,沒有機械運動的部件,只是控制系統有一部分小型運動部件,故它是低噪音的。此外,燃料電池還是低污染的能源。以磷酸型燃料電池為例,它排放的硫氧化物及氮化物都低于美國規定標準兩個數量級;

03)適應性強。燃料電池可以使用各種含氫燃料,如甲烷、甲醇、乙醇、沼氣、石油氣、天然氣和合成煤氣等,氧化劑則是取之不盡、用之不竭的空氣。燃料電池可以做成一定功率(如40千瓦)的標準組件,按照用戶的需要組裝成不同的功率和型式,安裝在用戶最方便的地方。如果需要也可以裝成大型電站,與常規供電系統并網使用,這將有助于調節電力負荷;

04)建設周期短,維護簡便。燃料電池在形成工業化生產之后,發電裝置的各種標準組件,可在工廠進行連續化生產。它運輸方便,還能在發電站現場進行組裝。有人估算40千瓦磷酸型燃料電池的維護量,僅為同等功率柴油發電機的25%。

由于燃料電池具有這么多優點,美國和日本都十分重視它的發展。

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