关于五号电池 你想知道的都在这里
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五号电池作为日常生活中最常见的电池类型,其种类繁多,性能各异。从传统的碳性电池到性能更优的碱性电池,再到新一代的锂铁电池,每种电池都有其独特的优势和适用场景。本文将为您详细介绍各种五号电池的特点,帮助您在选购时做出明智的选择。
电池发展简史
1836年,丹尼尔电池(锌铜原电池)诞生,虽然现在已不再使用,但开启了电池技术的发展历程。1859年发明的铅酸电池至今仍在广泛应用。1878年,法国的L.梅谢开发了锌空气干电池技术。1883年,氧化银电池问世,如今常用于手表等精密设备。1888年,锌锰干电池开始商品化。1899年,镍镉、镍铁电池的发明,开启了镍系电池家族的发展。20世纪初期,电池技术一度停滞,直到二战后才迎来新的突破。1947年,密封化镍镉电池的实现,1949年,劲量开发的小型化碱性锌锰干电池,1958年,采用有机电解液的锂一次电池技术,1988年,南孚品牌的创立,2009年,耐时掌握锂铁电池核心知识产权,这些都标志着电池技术的重要进步。
市面常见电池类型
市面上容易购买到的干电池AA(AAA)主要包括碳性电池和碱性电池,而镍氢充电电池则相对较少见。
碳性电池
碳性电池,学名是中性锌-二氧化锰干电池,最简单的识别方法是电池皮上型号为R6后缀(五号)/R03后缀(七号)。这类电池放电功率很低,放电容量也很有限,因此只适合用于低耗电电器,如钟表、遥控器等。其最大优点是价格便宜,市面上单价常常低于一元。
碱性电池
碱性电池是目前商品化的锌锰干电池系列中性能最好的品种。碱性电池的型号是LR6(五号)/LR03(七号),前缀L代表碱性。碱性电池采用电解二氧化锰制作环形正极,锌粉和添加剂配置的锌膏作为负极,由于电解液导电性强,正负极材料表面积大大优于碳性电池,以及强碱性条件下对锌-锰体系电化学反应的促进作用,使碱性电池的输出功率和容量都远胜于碳性电池。然而,碱性电池也存在漏液问题,这主要是由于碱液的浸润性和爬碱现象导致的。
镍氢充电电池
镍氢电池的正极是镍的氢氧化物,负极是储氢合金。镍氢电池输出电压较锌锰干电池更稳定,输出功率更是远远超出锌锰干电池。不过,镍氢电池自放电较高,且容量略低于碱性电池,因此在钟表等低强度使用场景中可能不如碱性电池。
新一代干电池:锂铁电池
锂铁干电池,全称锂-二硫化铁干电池,由于采用了全新的内部材料,具备多种特性,常常被业界称为第三代干电池。锂铁电池的正极是二硫化铁,在放电中发生的反应可逆性较窄,因此这种特殊电池用于开发成为充电电池并不适当,而搭配使用不利于充电但容量较高的锂金属作为负极,便可提高可用容量。这使得这种电池十分适用于一次性电池应用,是碳性电池和碱性电池后的最佳替代方案。
相对于碳性电池和碱性电池而言,这种新型的锂铁电池从材料上杜绝了漏液的风险。同尺寸锂-二硫化铁电池的重量只有碱性电池一半,而放电总能量却比碱性电池高出25%以上。具有明显放电电压平台(大约1.45V),因此相比碱性电池而言锂铁电池放电电压更稳定。放电功率显著高于碱性电池。特别适合在重负载场合使用,如闪光灯、电动工具、电动牙刷、成人玩具、儿童玩具的使用中。同时相比于碱性电池,其漏液率和自放电都更低,因此用于低功率的用电器同样具有一定的优势。但是制约其普及的最大因素是制作成本较高,电池单价可高出碱性电池100%以上。
锂铁电池的详细生产过程包括:
- 原材料准备:二硫化铁粉末作为正极材料,铝箔作为负极材料的基础。
- 极片制作:经过搅拌后的原浆在烘干区烘干,确保完美吸附在极片上。
- 极片切割与点焊:储存好的极片被切割成一片片,并点上极耳。
- 安全阀门安装:锂铁电池配备三层安全阀门,以防止电池爆炸、漏液和短路。
- 电解液注入:在无尘环境下,将特别调配的电解液注入电池。
- 质量检测:使用X光机对电池进行内部结构检查,确保产品质量。
锂铁电池正极的原材料:二硫化铁粉末
锂铁电池正极,还没有注入电解液前的样子
碱性电池和锂铁电池的X光照片对比
碱性电池内部结构
锂铁电池即将被打开的样子
锂铁电池内部结构图
通过对一次性电池的历史回顾,以及暴力拆解、X-Ray剖析,让我们对碳性电池、碱性电池、锂铁电池三者有了清晰了解,以及三者之间的本质区分。这三类电池,可谓各有优势,较第一代碳性和第二代碱性电池而言,第三代锂铁电池优势更为明显。其中最为突出的性能优势:能够完全兼容1.5V用电平台设备;特别适用于大电流放电;电量充足,其实际放电容量超过市面上在售的所有民用一次电池;温度范围比其他一次电池宽广得多,低温性能优异,可用在-40℃至60℃环境下;体积小、重量轻、防漏液;自放电低,可贮存长达10年;不含对环境有害的材料,无汞无铬从原材料上实现真正的零污染。正是基于以上优点,锂铁电池常常被业内称为继碳性电池、碱性电池后的第三代一次电池,是目前一次性电池最理想的替代方案,更成为众多国家地震和战时应急包里的必备品。