目前最常用的蓄电池品种和性能特点

蓄电池是一种能够储存化学能并转化为电能的电池，被广泛应用于家用电器、电力系统、交通工具等各个领域。目前，多种类型的蓄电池得到了广泛应用，其中最常用的四种品种分别是铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。本文将分析各种蓄电池的优缺点。

一、铅酸蓄电池

铅酸蓄电池是应用最广泛的蓄电池，常见于汽车、UPS等应用场合。铅酸蓄电池具有功率密度低、使用寿命短、重量大等缺点，但也有一些优点，包括成本低、可靠性高等。

铅酸电池（VRLA），是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。

一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V；在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池，还有24V、36V、48V等。

法国人普兰特于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。

下面分析铅酸蓄电池的优缺点：

优点：

1. 成本低廉：铅酸蓄电池的生产工艺相对简单，制造成本较低，因此其价格也相对比较低廉；

2. 可靠性高：铅酸蓄电池的设计和材料使用稳定可靠，具有承受一定的过度放电和充电的能力。

缺点：

1. 功率密度较低：铅酸蓄电池的功率密度较低，因此输出功率也较低；

2. 寿命短：铅酸蓄电池的使用寿命相对较短，通常约为2~3年；

3. 重量大：与其他类型的蓄电池相比，同等容量的铅酸蓄电池体积较大，重量也较重。

二、镍镉蓄电池

镍镉蓄电池（Nickel-cadmium battery） 正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池。正极为氢氧化镍，负极为镉，电解液是氢氧化钾溶液。其优点是轻便、抗震、寿命长，常用于小型电子设备。

镍镉蓄电池是一种比铅酸蓄电池功率密度更高、循环寿命更长的蓄电池。镍镉蓄电池通常用于军事、工业及航空航天行业。下面分析镍镉蓄电池的优缺点：

优点：

1. 高功率密度：镍镉蓄电池的功率密度比铅酸蓄电池高，因此输出功率也更高；

2. 长循环寿命: 镍镉蓄电池的使用寿命较长，通常可以循环使用两千次以上；

3. 可以经受高温：镍镉蓄电池耐受高温，可以在-20°C到65°C的温度范围内正常工作。

缺点：

1. 材料成本高：镍镉蓄电池使用的是高纯度镍和镉等材料，制造成本相对较高；

2. 毒性较大：由于镉元素的毒性，镍镉蓄电池被归类为有毒有害物品，这意味着镍镉蓄电池需要进行特殊的处理和回收。

三、镍氢电池

镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。

镍氢电池是一种环保型的蓄电池，主要应用于消费电子等领域。它的功率密度比铅酸蓄电池高，使用寿命一般较长，也较为轻便。下面分析镍氢电池的优缺点：

优点：

1. 高功率密度：镍氢电池的功率密度较高；

2. 环保型：镍氢电池不含有害物质，不会对环境造成伤害；

3. 较为轻便：相对于铅酸蓄电池，同等容量的镍氢电池体积更小，重量更轻。

缺点：

1. 价格较高：镍氢电池的价格相对较高，制造成本较高；

2. 被动性不够：在电池不使用时，其自放电速度也较快，因此需要经常充电以保持最佳性能。

锂离子电池是目前市场上应用最广泛的电池之一，广泛应用于移动设备、电动工具、电子车等领域。

锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成负极（传统锂电池用锂或锂合金作负极）。正极材料常用LixCoO2，也用LixNiO2和LixMnO4，电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基碳酸酯（DMC）。

根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池（Liquified Lithium-Ion Battery，简称为LIB）和聚合物锂离子电池（Polymer Lithium-Ion Battery，简称为PLB）。

下面分析锂离子电池的优缺点：

优点：

1. 高功率密度：锂离子电池的功率密度较高，比铅酸蓄电池和镍镉蓄电池更高；

2. 长使用寿命：锂离子电池的使用寿命较长，能够循环充放电数千次；

3. 较为轻便：锂离子电池相对于铅酸蓄电池和镍镉蓄电池更轻。

缺点：

1. 容易着火爆炸：锂离子电池的稳定性较差，如果不按正确的方式充电和使用，容易发生漏电、短路等问题，以及着火和爆炸等安全问题；

2. 成本较高：锂离子电池内部使用的材料较多，制造成本较高。

综上所述，不同类型的蓄电池各有优缺点，选择哪种蓄电池取决于特定的应用场合和使用需求。在选购时应充分考虑成本、容量、功率密度、使用寿命、重量、安全性等因素。