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电子没有简单事:详解电池技术你不知道的那些事儿!

2013-12-23 14:50
木中君
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  电池是在1800年由义大利物理学家Alessandro Volta 所发明,如果Volta还在,应该会对目前他的发明如此无所不在(而且多样化)而感到惊叹。

  但其实在某些应用中,选择使用电容器或许比电池更适合。很惊讶吗?也许在它们强调具备稳定、高浪涌能力供电时,你可能考虑过采用电容器;有时候涉及极轻负载,也有可能忽略常规的电源应用,而考虑采用超级电容。当我们进一步讨论到电池的专业术语以及技术,希望能进一步厘清电容器与电池该如何抉择。

  而要针对一项特殊应用来选择电池技术,要考量的因素有很多;除了相对尺寸、重量与成本(有便宜的、也有贵的,还有你根本负担不起的!)。在接下来的系列文章中,笔者计划将涵盖的两大重点包括:

  1. 使用与储存环境:这方面将探讨的包括温度、大气压力、海拔高度、机械应力、振动、安装位置、辐射硬化(radiation hardening)、腐蚀侵袭、包装/形状、储存与保存期限、产生的废弃物/气体、所需耗材、安全性、材料、RoHS规范…等等。

  2. 应用:类型(包括主要、次要以及智慧型)、技术、化学品、效率与耗损、充放电周期与速度、放电深度、使用寿命、记忆效应、充电技术、电容/电池混合技术、容量、密度(能量与重量)、保护电路、量测与计量(gas gauge)、品质、可靠度、充电与运作时间。

  自从Volta发明第一代电池,多年来电池已经演变出许多种类,包括以下这些技术:铅酸(PbX)、镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)、镍锌(NiZn)、氧化锌(ZnO)、锌碳(Zinc-carbon)、氯化锌(ZnCl2)、锌二氧化锰(ZnMnO2,即硷性电池)。

  还有一系列的锂电池:锂-二硫化铁(LiFeS2)、锂-二氧化锰(LiMnO2)、亚硫醯氯锂(LiSOCl2)、氟化碳锂聚合物(LiCFX)、锂二氧化硫(LiSO2)、锂碘(LiI2)、锂氯化铝(LiAlCl4)、锂钴氧化物(LiCoO2 ,LCO)、磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)、锂锰氧化物(LiMn2O4,LMO)、锂镍锰钴氧化物(LiNiMnCoO2 ,NMC)、锂镍钴铝氧化物(iNiCoAlO2,NCA)、钛酸锂(Li4Ti5O12,LTO)。

  此外还有氧化银(Ag2O)、银锌(AgZn)、硫化钠(Na2S4),以及核子或原子电池。

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