這些電池的優(yōu)缺點(diǎn)你都了解嗎

對(duì)于有些電池而言，電池可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，幾分鐘即可充電。雖然這些實(shí)驗(yàn)電池產(chǎn)生的電壓，很少提及缺點(diǎn)。典型的缺點(diǎn)是低負(fù)載能力和短循環(huán)壽命。許多化學(xué)工藝正在嘗試用各種金屬發(fā)電，但只有少數(shù)化學(xué)工藝有望超越鉛，鎳和鋰。

有很多媒體炒作，這可能部分是為了吸引風(fēng)險(xiǎn)資本家為研究項(xiàng)目提供資金。很少有產(chǎn)品的起始期與電池一樣長(zhǎng)。雖然起初很有前景，特別是如果電池有望為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力，投資公司開始意識(shí)到高回報(bào)可以實(shí)現(xiàn)之前的高開發(fā)成本，不確定性和長(zhǎng)期醞釀期。與此同時(shí)，大學(xué)繼續(xù)發(fā)布有關(guān)電池突破的論文，以繼續(xù)獲得政府資助，而私營(yíng)公司則投入一兩篇文章來(lái)安撫投資者并提高自己的股票價(jià)值。

鋅空氣電池

通過(guò)來(lái)自空氣的鋅和氧的氧化過(guò)程產(chǎn)生電力。電池可以產(chǎn)生1.65V的電壓；然而，具有1.4V和更低電壓的電池實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的壽命。為了激活電池，用戶移除了一個(gè)能夠使氣流通過(guò)的密封片。電池在5秒內(nèi)達(dá)到完全工作電壓。氣流可以稍微控制反應(yīng)速度，一旦打開，電池就無(wú)法恢復(fù)到待機(jī)模式。添加膠帶以阻止氣流只會(huì)減慢化學(xué)活性，電池很快就會(huì)變干。 鋅空氣電池與燃料電池有很多相似之處（PEMFC）通過(guò)使用來(lái)自空氣的氧氣來(lái)為正極提供燃料。它被認(rèn)為是主電池，并且已經(jīng)嘗試過(guò)用于高功率應(yīng)用的充電版本。通過(guò)更換廢鋅電極來(lái)進(jìn)行再充電，所述廢鋅電極可以是鋅電解質(zhì)漿料的形式。其他鋅空氣電池使用鋅顆粒。

在300-400Wh / kg時(shí)，鋅空氣具有高比能，但比功率低。制造成本低且處于密封狀態(tài)，鋅空氣每年自放電率為2％。電池對(duì)冷熱溫度和高濕度敏感。污染也會(huì)影響績(jī)效；高二氧化碳含量通過(guò)增加內(nèi)阻來(lái)降低性能。典型的應(yīng)用是助聽器，而大型系統(tǒng)在建筑工地操作遠(yuǎn)程鐵路信號(hào)和安全燈。

銀鋅紐扣電池

該電池中的小型銀基電池通常稱為氧化銀，不可充電；較高容量的可充電版本被稱為銀鋅。兩者都具有1.60伏的開路電壓。由于銀的成本很高，這些電池的尺寸非常小，其中銀的數(shù)量對(duì)整體產(chǎn)品成本沒(méi)有顯著貢獻(xiàn)，或者它們可用于大尺寸，適用于性能優(yōu)于任何成本考慮的關(guān)鍵應(yīng)用。主要電池用于手表，助聽器和記憶備份；較大的可充電版本可用于潛艇，導(dǎo)彈和航空航天應(yīng)用。銀鋅還為需要額外運(yùn)行時(shí)間的電視攝像機(jī)提供動(dòng)力高成本和短壽命將銀鋅鎖定在商業(yè)市場(chǎng)之外，但它正處于重新改造的邊緣。

原始設(shè)計(jì)失敗的主要原因是鋅電極和隔板的腐爛。循環(huán)開發(fā)的鋅枝晶刺穿隔板，導(dǎo)致電氣短路。另外，隔膜通過(guò)置于氫氧化鉀電解質(zhì)中而劣化。這將壽命限制在2年左右。鋅電極和隔膜的改進(jìn)有望延長(zhǎng)使用壽命，比鋰離子電池提高40％的比能。銀鋅是安全的，沒(méi)有有毒金屬并且可以回收利用，但是使用銀會(huì)使電池制造成本高昂。

可重復(fù)使用的堿性物質(zhì)可替代一次性電池。雖然據(jù)說(shuō)制造成本與普通堿性相似，但消費(fèi)者并未接受該產(chǎn)品。  如果在充電前將堿性電池放電至低于50％，充電效果最佳?？芍貜?fù)使用的堿性克服了這些缺陷中的一些，但是有限的循環(huán)次數(shù)和低重復(fù)充電容量是主要缺點(diǎn)。壽命也與排放深度有直接關(guān)系。在50％的放電深度下，電池可以提供50個(gè)循環(huán)，但是大多數(shù)用戶在充電之前將電池放空并且包括發(fā)明人Karl Kordesch在內(nèi)的制造商過(guò)高估計(jì)了想要提前充電的用戶的熱情。另一個(gè)限制是其400mA的低負(fù)載電流，這僅適用于手電筒和個(gè)人娛樂(lè)設(shè)備。AA和AAA電池中的鎳氫電池大多取代了可重復(fù)使用的堿性電池。