电池的分类

电池的分类

1.按外形可分为扣式电池、圆柱形电池和方形电池；

2.按壳体材料可分为软包装电池、铝壳电池和钢壳电池；

3.按用途可分为3C电池和动力电池。

4.此外，还可以按正负极材料分、按电解质分等。而一次电池和二次电池则是按电池是否可循环使用划分的。一次电池用完即止，不能循环使用，二次电池虽然可以循环充放电使用，但是有循环寿命限制。

什么是一次性电池

一次电池即原电池（primary cell、primary battery），是指放电后不能再充电的电池。一次电池应用广泛，例如平时生活中接触到的5号电池（AA，直径为14 mm，高度为49 mm）和7号电池（AAA，直径为11 mm，高度为44 mm），大部分是一次电池（也有二次电池如镍氢电池），以碱性锌锰电池最常见，它的负极材料是锌，正极为二氧化锰，电解质为氯化铵，电压1.5 V。之所以称为碱性电池，是因为电解质呈碱性，有些一次电池电解质为氢氧化钾，是典型的碱性物质，电池使用时间长了或长时间不使用，会存在漏液问题，这是因为碱性电解质对金属和塑料有腐蚀性，电池漏液的直接后果是腐蚀电池匣的簧片，导致锈蚀、接触不良或不导通，通常还伴随爬碱现象，在电池负极上凝集有许多白色结晶。如果将电解质形态由液态改为不能流动的糊状物，可以改善漏液问题。

什么是二次电池

二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指放电后可通过充电的方式激活活性物质从而继续使用的电池，例如镍氢电池、铅酸电池和锂离子电池。镍氢电池正极为Ni(OH)2
，负极为金属氢化物，电解质为氢氧化钾溶液，电压为1.2～1.3 V，与镍镉电池相当，能量密度是镍镉电池的1.5倍以上，可快速充放电，低温性能良好。镍氢电池的设计源于镍镉电池，在改善镍镉电池的记忆效应上，有极大的进展，它以金属氢化物取代负极原来使用的镉材料。

记忆效应指电池长期不彻底充电、放电，易在电池内产生结晶，降低电池容量的现象。电池记录用户日常的充、放电幅度，时间久了就很难改变这种模式，不能再做大幅度充电或放电，这种现象一般存在于镍镉电池，镍氢电池较少，锂离子电池则无此现象。虽然镍氢电池比锂离子电池安全，但它的比能量低于锂离子电池，同等电池容量下，镍氢电池体积要大很多。

什么是铅酸电池，也叫蓄电池

铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解质是硫酸溶液的蓄电池。一个单体铅酸电池的标称电压是2.0 V，能放电到1.5 V，充电到2.4 V。在实际应用中，通常用6个单体铅酸电池串联起来组成标称12 V的铅酸电池，还有24 V、36 V、48 V等规格。铅酸电池充电时间久，而且要定时补充蒸馏水。铅酸电池大量用于燃油汽车、电动自行车、电动摩托车，但随着环保观念的不断加深，以及锂离子电池工业的快速发展，尤其是电动车新国标颁布后，未来锂离子电池是趋势。与铅酸电池相比，锂离子电池的优点相当明显，能量密度高，续航时间长，但铅酸电池使用更安全，造价成本也相对较低。

什么是锂离子电池

锂离子电池的质量比能量和体积比能量高，约为镍氢电池的2倍，铅酸电池的3倍。在电动汽车领域，锂离子电池的质量比能量最高，是动力电池的首选体系。它的循环使用寿命长，无记忆效应，可随时充放电而不影响电池容量。工作电压高，通常工作电压为3.7 V，是镍氢电池的3倍。使用温度范围宽，能在-20～60 ℃环境下工作，高温下放电性能优良，有些锂离子电池的工作温度还可以更低。自放电低，远低于镍氢镍镉电池。不含有重金属汞、铅、镉等有害元素，环境友好。锂离子电池的主要缺点是成本较高，并要求有保护电路以防止过充电。另外比能量高，活性大，安全性是很大的挑战。
锂离子电池的原材料主要包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜。按正极材料划分，主要有钴酸锂电池LiCoO2，磷酸铁锂电池LiFePO4，三元锂电池NCM（LiCox Mny Ni1-x-yO2），锰酸锂电池LiMn2O4
。钴酸锂电池广泛应用于手机等3C类电子产品上，理论比容量高（273mA·h/g），电压高（3.7 V），适合大电流放电，生产工艺简单，抗过充、高温安全性能一般。磷酸铁锂电池稳定性、循环性能和安全性能优异，但它的理论比容量低（170 mA·h/g），电压低（3.4 V），大电流性能不好。锰酸锂电池电压高（3.8 V），抗过充性能好，安全性能好，容易制备。缺点是理论比容量低（148 mA·h/g）且可提升空间小。三元锂电池综合了单一组分材料的优点，Ni有助于提高电池容量，Co提高材料导电性及倍率，Mn用于改善电池安全性能，体现明显的三元协同效应，三元锂具有良好的市场前景，是目前动力电池的主流方向。