一般電池概述
不是電池的電池 C≠B
燃料電池是以稀釋甲醇或乙醇等做燃料,利用燃料的化學反應來發電。
太陽能電池與熱電勢電池等物理電池,是將光與熱等物理能量轉換成電力,而這些中文所謂的"電池"(cell不等於battery) 本身不能蓄電,但是能藉由燃料、光、熱,的反應而重複產生電力。
能充電與不能充電的乾電池
常用的乾電池有拋棄式電池和充電電池兩大類。拋棄式電池可將化學能變為電能,當受反映的物質耗損到相當程度時,他的壽命便告終了,故稱拋棄電池。
拋棄電池是由兩個半邊電池所構成。以碳鋅乾電池為例,它分別由多孔性碳與氯化銨溶液,以及金屬鋅與氯化銨溶液組成兩個半邊的電池,每個半邊電池構成一個單電極。 依電工學慣例:電位高的稱為正極,電為低的稱為負極,由於碳電極電位高於鋅電極,所以碳電極為正極,鋅電極為負極。
錳、鎳乾電池、鹼性乾電池、氧化銀電池、鋅空氣電池,等為拋棄式電池,當其內部的電力用完後,就不能再充電使用。 但是另一種:鎳鎘、鎳氫電池、鋰充電池、鋰鐵電池等,在電力用盡時,還能經由充電重複再使用的稱之為充電電池。
充電,是把電力用盡的充電電池連接在外電源上,由外電源把電流輸入並充滿電池。使用於充電電池的充電裝置,叫做充電器。
電池充電的方式中,有“穩定電流充電”、“穩定電壓充電”、“穩定電流與電壓充電”等許多種方式。 由於電池的種類不同,有的適合於這種方法,有的適合於那種方法。鎳鎘電池用的充電器,鎳氫電池也可以使用。 除此之外,幾乎所有的充電器,都是為了適應充電電池的特性、而各有其專用電路的充電器。雖然電池的形狀相同, 如果用非專屬的充電器給電池充電,電池的性能會降低,使用壽命會縮短,甚至會引起電池發熱、漏液、爆炸等事故。 因此,在電池充電時,必須使用適合該種電池的充電器。
必須特別注意的是:錳電池和鹼性電池等拋棄式電池絕對不能再充電使用。如果任意地把這種拋棄式的電池裝進充電器內充電, 將會引起電池發熱膨脹、或爆炸等事故。這是非常危險的,一定要避免。
蓄電池
鉛酸蓄電池
蓄電池不僅能將儲存的化學能變為電能(此過程稱為放電),當反應的物質以電能的形式釋放完之後,再以充電器對它輸入直流電流(此過程稱為充電), 就又可以將耗損的活性物質復活。所以蓄電池可以做許多次充、放電的循環。 依使用場所的不同,蓄電池有固定型(室內裝置)、移動型(便於攜帶)之分。移動型電池還可分為電動機械型和啟動型蓄電池。 以電解質的狀態不同分類:可分為採用稀硫酸(H2SO4)電解質的稱為鉛酸蓄電池,採用硫酸電解質膠體的稱為膠體鉛蓄電池。 又依電解質性質來區分:採用稀硫酸電解質稱為酸性電池;採用鹼性電解質(氫氧化鋰、氧化鉀、氧化鈉)的稱為鹼性電池。
目前常用的酸性蓄電池為鉛酸蓄電池,鉛酸蓄電池的正極活性物質採用多孔隙的高價氧化鉛物質(PbO2),負極活性物質採用低價絨狀鉛物質(Pb)。 在傳統鉛酸電池中,電解液不僅用於導電和進行電極化反應,還用來浸泡極板與附件,所以電解液量很多,故稱為多液式電池。 80年代的中期,研製出閥控式密封鉛酸(Valve Regulated Lead Acid,VRLA)蓄電池,簡稱VRLA蓄電池(台灣俗稱:免加水蓄電池)。 這是一種採用少液式的設計,將大部分電解液儲存在吸附式玻璃纖維隔膜(AGM)中,少部分電解液儲存在正、負極板活性物質孔隙之中, 使電池殼內無流動的電解液,故稱為少液式電池(簡稱“A”式)。在此同時德、法等國流行採用膠體電解質的VRLA蓄電池技術(簡稱“G”式)。 膠體電解質是以SiO2為主要構成的立體式多孔網狀結構,所需要的硫酸電解液儲存於凝膠後的縫隙中與活性物的小孔內。
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