綠色環(huán)保電池種類介紹
來源： 日期：2011-6-25 作者： 點擊：
綠色環(huán)保電池是指近年來已投入使用或正在研制、開發(fā)的一類高性能、無污染電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和正在推廣使用的無汞鹼性鋅錳原電池和可充電電池以及正在研制、開發(fā)的鋰或鋰離子塑膠蓄電池和燃料電池等都屬于這一范疇。此外，目前已廣泛應(yīng)用并利用太陽能進行光電轉(zhuǎn)換的太陽能電池(又稱光伏發(fā)電)，也可列入這一范疇。
金屬氫化物鎳蓄電池(Ni-MH)與鎘鎳蓄電池(Ni-Cd)有相同的工作電壓(1.2V)，但由于采用稀土合金或TiNi合金貯氫材料作為負極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，不僅使這種新型電池成為一種綠色環(huán)保電池，而且使電池的比能量提高了近40％，達到60-80Wh/kg和210-240Wh/L。這種電池是90年代初逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并且首先使用于手機電池。目前雖然它在手機上的主導(dǎo)地位逐步被鋰離子電池取代，但是在歐美手機應(yīng)用中，其市場佔有率仍在50％左右。
鋰離子蓄電池(Li-ion)系由可使鋰離子嵌入及脫嵌的碳作負極，可逆嵌鋰的金屬氧化物作正極(LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4)和有機電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為3.6V，因此一個鋰離子電池相當(dāng)于三個鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。由此這種電池的比能量是可以超過100Wh/kg和280Wh/L，又大大超過了金屬氫化物鎳蓄電池的比能量。鑒于以上優(yōu)點，自1993-2000年短短的幾年中，其生產(chǎn)量和使用量以極高的速度增長。
鹼性鋅錳干電池(alkaline)較同尺寸普通干電池具有更高的容量，并具有大電流放電的能力。近年來已應(yīng)用了無汞鋅粉，因此使這種電池成為一種綠色電池，并成為原電池中的主流產(chǎn)品，目前鹼性鋅錳干電池仍然是BP機使用最多的電源。同時，世界各國也關(guān)注這種電池的可充性，美國一家公司已推出可充堿錳電池，產(chǎn)品應(yīng)用緩慢增長中。這種電池保持了原電池的放電特性，而且能再充電使用幾十次至幾百次(深充放電迴圈壽命約25次)。
鋰塑膠蓄電池(LIP)是金屬鋰為負極，導(dǎo)電聚合物作電解質(zhì)的新型電池，其比能量已達到170Wh/kg和350Wh/L。鋰離子塑膠蓄電池則是將目前鋰離子蓄電池中的有機電解液貯存于一種聚合物膜中，或是使用導(dǎo)電聚合物為電解質(zhì)，使電池中無游離電解液。這種電池可以用鋁塑膠復(fù)合膜實現(xiàn)熱壓封裝，具有重量輕、形狀可任意改變，安全性更好的特點。
燃料電池(FC)則是一種利用燃料(如氫氣或含燃料)和氧化劑(如純氧或空氣中的氧)直接連續(xù)發(fā)電的裝置，由于避開了卡諾迴圈的限制，這種發(fā)電裝置不僅效率高(電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換效率可高達40％以上)，且無污染氣體排出，因此是未來的高效和清潔發(fā)電方式。國內(nèi)外許多公司都在致力于發(fā)展適合手機、筆記本電腦的PEM燃料電池，一旦投入應(yīng)用，其經(jīng)濟效益極大。
金屬氫化物鎳蓄電池(Ni-MH)與鎘鎳蓄電池(Ni-Cd)有相同的工作電壓(1.2V)，但由于采用稀土合金或TiNi合金貯氫材料作為負極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，不僅使這種新型電池成為一種綠色環(huán)保電池，而且使電池的比能量提高了近40％，達到60-80Wh/kg和210-240Wh/L。這種電池是90年代初逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并且首先使用于手機電池。目前雖然它在手機上的主導(dǎo)地位逐步被鋰離子電池取代，但是在歐美手機應(yīng)用中，其市場佔有率仍在50％左右。
鋰離子蓄電池(Li-ion)系由可使鋰離子嵌入及脫嵌的碳作負極，可逆嵌鋰的金屬氧化物作正極(LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4)和有機電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為3.6V，因此一個鋰離子電池相當(dāng)于三個鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。由此這種電池的比能量是可以超過100Wh/kg和280Wh/L，又大大超過了金屬氫化物鎳蓄電池的比能量。鑒于以上優(yōu)點，自1993-2000年短短的幾年中，其生產(chǎn)量和使用量以極高的速度增長。
鹼性鋅錳干電池(alkaline)較同尺寸普通干電池具有更高的容量，并具有大電流放電的能力。近年來已應(yīng)用了無汞鋅粉，因此使這種電池成為一種綠色電池，并成為原電池中的主流產(chǎn)品，目前鹼性鋅錳干電池仍然是BP機使用最多的電源。同時，世界各國也關(guān)注這種電池的可充性，美國一家公司已推出可充堿錳電池，產(chǎn)品應(yīng)用緩慢增長中。這種電池保持了原電池的放電特性，而且能再充電使用幾十次至幾百次(深充放電迴圈壽命約25次)。
鋰塑膠蓄電池(LIP)是金屬鋰為負極，導(dǎo)電聚合物作電解質(zhì)的新型電池，其比能量已達到170Wh/kg和350Wh/L。鋰離子塑膠蓄電池則是將目前鋰離子蓄電池中的有機電解液貯存于一種聚合物膜中，或是使用導(dǎo)電聚合物為電解質(zhì)，使電池中無游離電解液。這種電池可以用鋁塑膠復(fù)合膜實現(xiàn)熱壓封裝，具有重量輕、形狀可任意改變，安全性更好的特點。
燃料電池(FC)則是一種利用燃料(如氫氣或含燃料)和氧化劑(如純氧或空氣中的氧)直接連續(xù)發(fā)電的裝置，由于避開了卡諾迴圈的限制，這種發(fā)電裝置不僅效率高(電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換效率可高達40％以上)，且無污染氣體排出，因此是未來的高效和清潔發(fā)電方式。國內(nèi)外許多公司都在致力于發(fā)展適合手機、筆記本電腦的PEM燃料電池，一旦投入應(yīng)用，其經(jīng)濟效益極大。
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