常见干电池的种类特性和应用

1、常用干电池的种类特性和应用  随着便式IT设备和数码、AV设备的普及，干电池已成为一种人人都必须面对的可移动能源。由于便携设备的品种日益增加，电流和容量的需求也在不断提高，电池技术也在迅速发展，新型电池不断涌现。目前常用干电池，从外型看可分为三大类：一、传统通用型干电池，有一号电池（R20），二号电池（R14），五号电池（R6），七号电池（R03）和积层电池（×F××）；二、扣式电池，有用于电子表、计算机、声响玩具的小扣式电池和电子辞典、照相机等用的直径为20mm的大扣式电池；三、专用电池，专用电池是以设备体积要求专门设计的干电池，形状各异，品质好、价格

2、高，多用于手机、笔记本电脑、摄录放一体机及高档数码相机。   虽然电池的外型差别有可能带来选购上的麻烦，但用户不必为此多费心思，也不会有什么困惑。会引起困惑的是电池内部结构形成的不同品种。干电池最重要的区别是一次性电池和充电电池，一次性电池用过即丢，就算是绿色环保型，也只不过是无汞无镉等重金属元件素而已，其它污染依旧存在。，充电电池是可以反复充电使用的电池，用了十几年还能使用的也不在少数。因而，对环境的总体污染更小。虽然首次投资较大，但由于使用寿命很长，平均使用费用反而较低。无论是一次性电池还是充电电池，各自还有多种品种，性质、用途和使用差别都很大。要正确地用好这些电池，必须具有一定

3、的基本知识。现将十种常用干电池的特性和应用予以介绍，以供用户日后选购电池时参考。  首先干电池的以下三项指标是选购电池时务必了解的。一、标称电压：通俗讲就是正常工作时的路端电压，严格说是新电池电压值到最低电压值时间的平均电压。新电池或刚充完电的电池电压会略高于额定电压，开始使用后马上就会落到这一值上，此后能在这一值上保持较长的时间。当低于该电压后，电池电压就会较快地下降，直至不能使用。二、容量：电池的电能量，一般用mAh,500mAh则表示此电池以50mA的电流放电,能工作10小时。这样的计量较为粗糙，因为不同性质的电池在以不同电流放电时，工作时间不是成线性比例的。故较严格的电池容量

4、是用对多少欧姆电阻能放电多少时间来表示，并且放电方式还有连续、间隙和短时等差别。例如，某品牌碱性电池，对10欧姆负载，连续放电至0.9伏的时间20小时；对1.8欧姆负载，每分钟放电15秒，放至0.9伏的次数660。前者的放电条件相当于较大录音机或普通电动玩具，后者则类似闪光灯充电。越是新颖高品质的电池，容量的线性也越好。三、存放期和自放电率，一般一次性电池有存放时间，约2-3年左右。这是由于电池在自由放置中的放电效应引起的，充电电池由于自放电率较高，一般直接给出自放电率，每月百分之几（%/月）。一、 一次性电池1、普通锌锰电池  这是最传统的干电池，正极为石墨棒，负极为金属

5、锌圆筒，电解质为糊状氯化铵之类物质，石墨周围有二氧化锰去极化剂。锌锰电池标称电压1.5伏，规格型号有R20（1号），R14（2号），R6（5号），R03（7号）几种。外包装多采用红色。现在除手电筒、老式手提录音机和早期电子钟还在用1号和2号电池外，其它用干电池的场合大多为5号（AA）、7号（AAA）电池。这种电池价格最低，但电容量也低（5号电池容量约500mAH）,不适合大电流放电，还容易漏液。只能用于小电流和间歇放电设备，一般可用于手电筒，收音机，门铃，遥控器，不带电机的电子玩具等。为了防止漏液，这类电池中的精品往往用铝壳或铁壳封装，廉价的只用塑料薄膜紧裹。由于漏出的液体腐蚀性很强，所以，对

6、于那些用电量极低，但比较贵重的设备也最好不要用，或定时检查电池有无异常。注意这种电池如发现鼓胀就不宜再用。2、高功率电池  也称高容量电池和锌锰纸版电池，正极负极的基本结构与锌锰电池相同，但电解质被吸入纸版中。标称电压1.5伏，规格型号为在锌锰电池的型号上加上后缀“P”，如5号电池R6P，7号电池R03P。 高功率电池价格约是锌锰电池的2、3倍，容量在小电流放电时比糊式锌锰电池略大些，但大电流放电时就明显较长，号称有2、3倍的容量。但从消费者协会公布的实测数据看，其容量大得有限，有些品牌甚至不及优质糊式锌锰电池。但该电池有一优点就是不易漏液。  由于其输出功率较高，故适用于

7、大电流和连续工作场合。可用于随身听，电动玩具、胶片自动相机等。为了防止漏液损坏设备，在遥控器、电子门铃、石英电子钟等电池使用时间特长的设备中，用这种电池也很适宜。不过这种电池的单位时间电费费用，在小电流应用时，高于普通锌锰电池，而大电流应用时，又高于碱性锌锰电池，不太经济。3、碱性锌锰电池  碱性电池的规格型号标识是在普通锌锰电池型号上加上前缀“L”，成为LR6、LR03。也有直接印有英文碱性“ALKALINE”的标识。碱性锌锰电池结构较为特别，中心用一根锌棒作为负极，外壳锌材是正极（和普通锌锰电池电极相反）。为了与一般电池一样使用，它把中心的负极引出线做得与普通锌锰电池一样的平坦。

8、而外壳正极上，冲出一个类似石墨棒的铜帽，包装时再反过来即可。仔细观察可以发现负极与周围外壳之间有一条绝缘密封沟（类似南孚所谓的聚能环），而糊式锌锰电池和高功率电池的负极和侧边外壳是连体的。这可作为高功率电池假冒碱性电池的识别特征之一。第二个特征是碱性电池比较重。  碱性电池标称电压也是1.5伏，容量约是普通电池的510倍，用于照相机闪光灯充电的瞬时特大电流工作状态，这可超过普通电池10倍。但价格只有高功率电池的2倍左右。由于碱性电池的大电流、大容量特性，使其为目前通用型一次性电池中最好的品种，可用于全自动相机，用5号电池的数码相机，随身听、随身看，电动玩具，剃须刀等场合。其外观与锌锰

9、电池相同。  碱性电池一般认为是一次性电池，早期有过一种叫碱性充电电池，型号为R-LR6，大约可循环使用100次。现在的碱性电池也有称其为半充电池可能，但必须用低恒涓流充电，最大充电电流在160mA以下。过充电后易漏液，且漏出的液体腐蚀性很强，会损坏充电器。对于一般用户来说，认为碱性电池是一次性电池较正确，当然这并不妨碍谨慎的爱好者对其充电后再使用。  碱性电池也有制成小扣式电池的，价格很低。但电压比氧化银类扣式电池略低，同体积电容量也只有其60%70%，供出电流较大。这种扣式电池不能应用于指针式石英表。4、积层电池  积层电池是锌锰电池的变形，每节电池象电蚊片那

10、么一片。正极也是石墨和二氧化锰，负极为锌片，中间一层半糊状电解质，每片1.5伏。型号6F××，即有6片积层，总电压9伏，外加铁壳包装。早先有过不同尺寸，4片、6片、15片等等多种，但现在见得到的只有用于无线话筒，电子血压计或数字液晶万用表中。  积层电池电压高，电流小，容量小，早期用于必须有较高电压才能工作的弱电流设备中。现在由于DC-DC芯片的普及，较高级些的这类设备也都改用1节5号电池供电，积层电池适用面日益萎缩。这种电池的最大放大电流只用几十毫安，平时只工作在毫安级。  积层电池的正负极在一边，存放时要特别留意不可与金属物体，如硬币、金属钢笔等入置

11、一起，以防短路。5、锂金属电池（Lithium）  新型的锂电池有二大类，一类是一次性锂金属电池，另一类为锂离子电池。锂金属电池的负极为锂金属，正极有二氧化锰、二硫化铁等。标称电压因正极材料不同而有.5V、2.8V和3V多种，国内常见的是用于高档全自动相机的3V型锂电池CR123A和CR2，以及直径为20mm的大扣式电池CR2016/ CR2025/ CR2032几种。锂金属电池的能量重量比特别大，高达900Wh/kg。故单位体积的电池容量特别大，一节用于全自动电子照相机的CR123A，以50%用闪光灯拍摄，可拍24卷胶卷。锂金属电池还可连续大电流、长时间供电，最大电流在2A以上。而

12、自放电率仅1%1.5%/月，保存性极好。 虽然锂的活动性很强，但由于锂金属电池采用了自猝火电化学系统，正常使用时非常安全，不慎出现内外部短路、过度放电、过热或外力冲击时，都有一定的自身保护功能。但也请切记锂金属电池不是可充电电池，若强行充电，容易引起爆炸或起火。 由于锂金属电池的大容量、大电流特点，现已被越来越多的便携式设备采用。如高档全自动照相机和采用通用电池的普及型数码相机，锂金属扣式被广泛用于高档计算器、电子辞典、电子特记本、语音报时钟表和照相机的第二电源中。6、氧化银电池（银锌电池）  氧化银电池也称银锌电池，其正极为氧化银，阴极为锌材，电解质有氢氧化钠和氢氧化钾两种。标称电

13、压都是1.55伏，电流微弱。氧化银电池都为小扣电池，常见的有6.8×2.1，7.9×3.6和11.6×3.0/4.2/5.4几种，容量分别为15，40,80/120/170mAH。  扣式电池密封可靠，不漏液。但材质的密封处也会生锈，使用时要注意由于其体积小，供出电流小，这类扣式电池都是用于电子表，计算器，照相机，微型遥控器和声响玩具中。其中用氢氧化钠作电解质的电池内阻较大，输出电流较小，适用于小电流设备，如指针式石英表。用氢氧化钾作电解质的电池内阻小，输出电流略大些，可用于数字式电子表。扣式电池替换时，镊子只能夹持圆周边，若夹持上下面即造成电池短路。7

14、、过氧化银电池  将氧化银电池的正极改为过氧化银材料就为过氧化银电池，品质更好。标称电压也是1.55伏，容量比同体积氧化银电池高出30%40%，除氧化银电池的适用范围外，还可用于有亮光和声响功能的电子表。二、 充电电池  上述七种都是一次性电池，随着便携式电子设备的大量和长时间使用，一次性电池就是显得费用太高。故充电电池越来越受到产品开发厂商和用户的关注。充电电池除制造成通用型电池形式外，还被大量制成专用型充电电池。充电电池的特性比一次性电池更繁杂，除与一次性电池一样有正常常使用时的注意点外，还有充电特性要注意。不同种类的充电电池放电和充电特性多有不同，使用不当会

15、大大缩短电池寿命。  充电电池的一些特殊指标如下：1、最终放电电压，也称放电终止电压，此电压以下就不能再放电，强行放电会加速损坏电池。这电压也是测定电池容量的结束点。2、额定容量，以5小时充满电的电池，放电至最终放电电压的电流和时间乘积。额定容量是“C”来表示，单位：mAh。3、充放电率，以C的比例来表示。若以容量数值电流放电，即称C率放电，即充放电率为0.1C率的电池,就可工作10小时。充电时：若效率100%，以1C率充电，只需用1小时；以0.5C率充电，需要2小时。4、涓流，0.1C率称为涓流，涓流充电时间较长，但对各种充电电池都比较安全。例如，某充电电池容量为1600mAh，充

16、电效率为2/3，以0.5C率，即800mA恒流充电，需要3小时，以0.1C率（160mA）涓流充电，约15小时。5、最大充电电压，不会破坏电池内部保护机制的最大允许充电电压。6、最大充放电电流，具有过流保护机制的电池组，允许的最大充放电电流。下面介绍目前使用最广泛的三种充电干电池。1、 镍镉电池（NiCd）    镍镉电池是最早出现的干式充电电池，现技术成熟、价格低廉，售价仅碱性电池的三、四倍，实际使用相当于500节糊式锌锰电池，故使用费非常低。它的正极采用氢氧化镍，负极为氧化镉，电解质为氢氧化钾。额定电压1.2伏，出厂时为放电状态，初始电压不高于1.0伏。这是假

17、冒充电电池或旧充电电池与新品的明显区别。满充电时的最大电压可达1.6V1.8V，开始工作后，很快就回落在额定电压上。此后能保持很长时间的稳定电压值，到电量用完时，才迅速下跌。镍镉电池的最终放电电压为1.0 V。自放电率大，达25%28%/月，不宜充满电保存。    镍镉电池内阻极小，能提供特别大的放电电流，短路电流可达6A，并且放电电压稳定。反复充电次数大于500次。镍镉电池的能量重量比50Wh/Kg，能量体积比150Wh/L，是几种充电电池中最差的。由能量体积比不高，5号镍镉电池的容量只与糊式锌锰电池持平，约500mAh。    镍

18、镉电池应采用恒流充电，可大电流充电。由于电量充足后，若继续充电，电压反而会下降，故可用负电压增量（V）自动控制，结束充电.若充足后继续充电，电能将全部转化成热能，电池发热剧烈，温升可达（T/t）来自动结束充电。镍镉电池的一大优点为过充电的危险性不大，涓流充电的话，过充电对电池几乎没有影响。故可以用廉价的半波整流串电阻限流的定电压充电器充电，开始电流较大，此后逐步减小，不需具备定时或充足自动结束功能。稍好的可用大电充恒流快速充电方式，定时自动切断电源。由于具体电池电量不一定会全用光，新旧不同，充电效率也可能不同，定时结束充电不一定正确，但即使略有过充电也关系不大。  

19、0; 镍镉电池的一大缺点是具有记忆效应，如果没有用完电就充电，或没有充足电就放电，电池就会记忆住这个电压，以后充放电就会停止在这里，使可用容量大大减小。所以，平常使用应以用光充足为原则，不随意充电。这就对旅游和野外使用会有所影响，可能突然出现电量用尽的情况。如已经出现记忆效应，如发现充电后使用时间很短，可用以下方法恢复：以涓流充足电量（宁过勿缺），然后以5小时率（5号电池约100 mA）放电，直至放到1.0V，如此反复3、5次，一般就能恢复正常。    镍镉电池虽然额定电压只有1.2V，但由于其内阻小，路端电压与锌锰类一次性电池基本本相同，特别在大电流工作时，作用

20、于负载上的电压更在其上。所以，凡是用1.5伏一次性性干电池的场合，都可以用1.2伏的镍镉电池，其中以大电流设备更为合适用。例如，全自动相机、随身听、录音机、电机玩具、遥控舰模、电动剃须刀具等场合，如电子钟、遥控器中，就不合适或不经济。一些早期的电子闪光灯或自动相机，注明禁使用镍镉电池，是因为担心镍镉电池提供的特大电流损坏闪光灯充电电路，后来的闪光灯一般不存在此问题。另外，由于镍镉电池的容量不大，故不宜用于长时间大电流设备，如液晶显示器、随身看、数码相机等。2、镍氢电池（NiMH）镍氢电池采用与镍镉电池相同的镍氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为氢氧化钾作为电解液。镍氢电池额定电压也是

21、1.2V，满充电时的最大电压可达1.61.8V，最终放电电压为1.0V。重复充电次数大于500次，自放电率20%。镍氢电池是镍镉电池的后代产品，各方面性能都优于镍镉电池，放电最大电流可为3A。能量重量比6080Wh/kg, 同样体积或同样重量可供出比镍镉电池大得多的能量，适合有重量体积要求的设备，例如，舰模和车模等。其单节5号电池的最大容量可达1700mAh。镍氢电池成本低，具有良好的快充性能，无记忆效应，无镉污染，温度使用范围广，安全性能好。温升迅速自动结束充电，故以温升加剧结束充电更为正确。其过充电后，能量也会变成热量散发掉，不过大电流过充电也会影响电池寿命。 镍氢电池充电方式与镍镉电池基

22、本相同，也为恒流充电，电压增量负斜率或由于负斜率特征没有镍镉电池明显，。虽然镍氢电池被认为没有记忆效应，可以随时充电。但充电器若没有充满自动停止功能的话，也只能以涓流充电。因为大电流恒流充电无法正确估计时间，极易造成过充电。镍氢电池长期不用会出现休眠现象，容量大大降低，这时可按镍镉电池消除记忆效应同样的过程激活。鉴于镍氢电池的特点，它可用于各种普通电池使用的场合，其中包括长时间大电流和瞬态超大电流工作状态，如随身看、航模舰模、玩具赛车、电动工具和采用5号电池的数码相机。也可用于长期放电，但电流不大的场合，如无绳电话。其瞬态超大电流工作能力是更新型的锂离子充电电池都力不能及的。3、锂离子电池（L

23、i-ion）  锂离子电池是新型的充电电池，正极材料为含锂的金属氧化物（LiCoO2、LiNiO2、LiMn202等），负极材料为焦炭或石墨，电解质为有机液，新电池需充电化成。锂离子电池的额定电压为3.6V，满充电时的最大电压为4.1V4.2V，最终放电电压硬碳型2.52.8V，石墨型3.0V。其能量重量比高达170Wh/Kg，是镍镉电池的三倍多，能量体积比300Wh/L，循环充电次数大于1000次，无记忆效应。内部还具有多种安全设置，能保护电池在不当使用时不至损坏。从上述指标就可以看出，锂离子电池的能量密度更大，同样体积可以供出更多的能量，使用寿命长，单节电池的工作电压高。另外，锂离子电池放电适用环境温度范围大，从-10+60都能100%放完电，仅低温时略差些。而镍镉、镍氢电