摘要：可充电电池，是一种数量有限的可充电电池，可与充电器一起使用的可充电电池。市场通常卖5号或7号，但也有1号。可充电电池有哪些类型？可充电电池的原理和符号是什么？让我们来看看细节。

充电电池原理可充电电池可充电电池的类型

可充电电池材料

铅酸蓄电池正极板上的活性物质为二氧化铅，极板上的活性物质为海绵状纯铅，电解液为一定浓度的硫酸溶液，极板间电动势约为2V。

镍镉电池正极板上的活性物质为氧化镍粉，负极板上的活性物质为氧化镉粉。活性物质分别包裹在穿孔钢带中，经加压成型后成为电池的正负极板。电解液通常是氢氧化钾溶液。电池开路电压为1.2V。

镍氢电池正极板材料为氧化镍粉末，负极板材料为吸氢合金，电解液氢氧化钾溶液。电池开路电压为1.2V。对于锂离子电池，采用LiCoO2复合金属氧化物在铝板上形成阳极，锂碳化合物在铜板上形成阴极，板间具有亚微米微孔的聚烯烃薄膜分离器，电解质为有机溶剂。开路电压为3.6V。

聚合物锂电池是锂离子电池的改进版，无需电池液，采用聚合物电解质，比离子电池更稳定，开路电压3.6V。

常见的参数

电池容量代表了电池可以容纳的电量，我们在电池包装上看到的数字通常是指电池容量标签。以安培或毫安小时为单位表示。它是一个复杂的单位，由一个电流单位乘以一个时间单位组成，代表了电池在恒定电流下连续放电的能力。一个充满电的电池可以放电200mA的电流，持续10小时。将电流乘以时间，得到电池的容量为2000mA。如果以400mA放电，使用时间为5小时。

能量密度：单位体积或单位重量所含的能量。对于同样的功率需求，高能量密度的电池可以更小更轻。

C电流：指在一小时内使电池充满放电或电池耗尽的电流。它就是安培小时数。1800 ma。容量电池，C电流为1800mA。对于2000mA容量的电池，C电流为2000mA。

开路电压：电池两极之间的电位差。

记忆效应：新型电池，其电极材料具有小颗粒，可以获得最大的电极表面积。由于使用电池内容物会产生结晶，形成结晶，晶粒增大，也称为(钝化)，减少电极的可用面积，而晶粒的增大会引起自放电增大，降低电池的容量，性能受损。这就是记忆效应。记忆效应是由于电池反复部分充放电不完全而产生的。

自放电率：电池充电后，即使不使用，也会逐渐失去电量。一般温度越高，自放电越明显。

物种

镍镉(Ni-Cd)

电压：1.2V使用寿命：500次

放电温度为-20~ 60

充电温度：0~ 45

金属氢化镍(Ni-MH)

电压：1.2 v

使用寿命：1000次

放电温度为-10~ 45

充电温度：10度至45度

注：目前国内5号电池最大容量约3000mAh。

锂离子

(Li-lon)

可充电电池

可充电电池

电压：3.6 v

使用寿命：500次

放电温度为-20~ 60

充电温度：0~ 45

注：重量比镍氢电池轻30% ~ 40%，容量比镍氢电池高60%以上。但不耐过充，如果过充会引起温度过高，破坏结构=爆炸。

锂聚合物

电压：3.7 v

使用寿命：500次放电温度：-20度~ 60度

充电温度：0~ 45

注：改性锂电池没有电池液，而是使用聚合物电解质，可以制成各种形状，比锂电池更稳定。

铅酸电池

电压：12 v

使用寿命：200 ~ 300次

放电温度为0~ 45

充电温度：0~ 45

注：为通用车用蓄电池(串联6个2V ~ 12V)。无水电池的使用寿命长达10年，但体积和容量最大。

特征

镍镉：具有记忆效应，容量小

金属氢化镍：记忆效应小容量

锂离子：无记忆效应薄体大容量，因电极材料不同，电动势有3.6V、3.7V两种。锂电池是现有类型电池中性能最好的一种，体积小、重量轻、容量大。广泛应用于数码相机、笔记本电脑、手机等电子产品。

铅蓄电池：电动势约为12V，铅蓄电池可反复充电使用，电解液为硫酸溶液，内阻很小，广泛应用于汽车、摩托车。

铁锂：动力更大、更安全、更轻，未来电动汽车的主要发展方向。

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区别

一次性电池通常被称为“一次性”电池，因为当它们耗尽电力时，它们无法充电，只能被丢弃。常见的一次性电池有碱锰电池、锌锰电池、锂电池、银锌电池、锌空电池、锌汞电池、镁锰电池等。

可充电电池根据生产材料和工艺不同，常见的有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池等。它们的优点是循环寿命长，它们可以完全充放电200次以上，一些可充电电池的负载力高于大多数一次性电池。普通镍镉、镍氢电池在使用中，独特的记忆效应造成使用不便，往往导致过早失效。

普通电池是一次性的，而可充电电池可以用充电器充电并反复使用。

普通1、2、3、5、7单体电池标称电压为1.5V，镍氢、镍镉充电电池标称电压为1.2V，锂离子充电电池标称电压为3.7V，铅酸电池标称电压为12V。

维护

可充电电池的充电问题一直是人们关注的焦点。正确良好的充电方法可以保证电池的使用寿命。可充电电池有多种推荐的充电方法。不同的充电方式对充电器的线路有不同的要求，自然会影响到成本。

记忆效应是可充电电池的一大敌人。这被认为是由于长时间不正确充电造成的。这会导致电池过早老化。记忆效应会使电池不能有效充电，出现一次充满，一次用完的现象。防止记忆效应的方法是确保电池具有“完全放电”原则，也就是说最好在充电前释放电池剩余电量，并一次充满电。通常镍镉电池容易出现记忆效应，所以充电时要特别注意，镍氢电池理论上没有记忆效应，但最好遵循“光充足”的原则，这也是很多充电器提供附加放电功能的原因。对于由于记忆效应导致容量减少的电池，我们可以通过一次充满和一次发光几次来修复大部分电池。对于一些长时间搁置、不活动的电池可以尝试用大电流电击的方法来尝试杀死。

电池充电时间与充电电流的关系是电池容量除以充电电流得到充电时间。考虑到充电过程中的损耗，计算出的充电时间乘以常数1.2。

对于镍镉电池和镍氢电池最常用的简单充电方法是采用10% c恒流充电，也称为“慢充”，即根据10%的电流容量值来确定充电电流，比如一个标称容量为500mAH的电池，建议充电电流为50MA;另一个例子是标称容量为1300mAH的电池，其建议充电电流为130MA。在这个电流下连续充电12-15小时可以认为是充满的。虽然建议采用恒流充电但是要求不严格，电流允许有较大波动，所以按照这种方法制作的充电器结构很简单，一般只需要一个220V市电转入适当的低压互感器，二极管进行整流，用于限流电阻和一些发光的两个机管指示装置，成本很低。市场上大多数独立的常规充电器都采用这种方式，只是形状不同。“慢充”相对简单，但一次充电的等待时间超过10个小时，有点不耐烦。电池制造商还允许用户在紧急需要时用30%的电流给电池充电4到5个小时。这被称为“快速充电”，但不建议这样做，理论上可能会对电池造成轻微损害。所以大多数普通充电器都有“快充”和“慢充”之分，建议使用“慢充”。

在很多情况下，用户需要快速、有效、安全地给电池充电，而快速充电需要使用大电流。电池在大电流充电的过程中会出现极化效应，使电池发热，并且当大电流时

可充电电池充满后，如果不及时停止，电池会迅速升温，严重时可能导致电池燃烧、爆炸。因此，要求快速充电器既要具有完全停止的功能，又要解决极化效应，使充电高效安全。早期的快速充电器使用简单的定时充电，但它们的针对性很强，充电效果不佳。现代充电器采用特殊的充电控制IC，以高频脉动电流对电池充电，解决极化效应，通过检测电池-V准确判断电池是否充满，并提供温度保护等保护措施和放电等附加功能。但充电器结构较复杂，成本相对较高，一般用于手机、对讲机等高档通讯设备和电器。

市场上有许多可充电电池型号。以5号电池为例，容量有500MAH、600MAH、700MAH、850MHA、1200MAH、1300MAH等。从以上10%C的“慢充”原理我们可以了解到，不同容量的电池需要不同的充电电流，市面上一般的一些充电器都是针对早期的500MAH和600MAH电池设计的，充电电流在60-70mA之间，如果想要给容量较大的电池充电需要更长的时间。具体时间可以用万用表测量实际充电电流，然后用电池容量除以充电电流，再乘以系数1.2得到充电时间。对于充电1000mAH以上的镍氢电池可以尝试使用普通充电器快速充电档，因为电流较大，用万用表测量实际充电电流，如果数值接近镍氢电池要求的10%C充电电流正好是错误的。事实上，市场上很多所谓的镍氢电池充电器只是充电电流较大的常规充电器。

销售的充电器主要有两种类型：特殊类型和通用类型。所谓的特殊类型是集成一个电池块来充电，通常是一个手机充电器。选择这类充电器一般选择原厂配套的产品比较合适，一是型号端口(有专门的充电适配器)充电电压，二是这类充电器大部分都是高效的快速充电方式，工作效率高。国产兼容专用充电器最大的优势就是便宜，但是由于不同厂家的内部线路不一样，充电方法也不同，很多产品为了降低成本使用简单的电子线路，充电效果不好而没有使用国际推荐的充电方法。如果购买国产充电器就不应该买太便宜的产品，最好是具有放电和充满自动停止功能的产品。国内产品不乏，一般配备液晶充电过程指示和自动快充功能。通用充电器是需要对电池逐个独立充电的。市场上的产品主要是国产产品，大部分使用前面提到的10%C简单充电线，也有一些附加了电量测试等功能。购买通用充电器要注意与自己使用的电池匹配(比如慢充即充电电流为10%C)，市场上也有一些稍贵一点的带快充的充满自动停止，使用起来更方便。中档通用快速充电器配有充电状态指示灯和包装规格上规定的完全停止功能。

当几个电池一起工作时，如果电池之间的差异很大，就会对使用效果和寿命产生不利的影响，所以请保证电池在同一工作组中的一致性，即保证其专用性，对于大量的电池，要对电池进行适当的编号，如数码相机的电池，请保持几个电池一起充电，一起充电；不要有几块电池有时用作电动玩具电池或闹钟电池，有时又放回数码相机，不管是哪一种可充电电池其实都有记忆效应，但锂电池和镍氢电池比较轻微，所以要遵循一个原则，就是要以完全耗尽2完全充满的方式循环使用，只有这样才能最大程度地降低记忆效应。让电池性能保持在最好的状态，每一年半，最好是充电电池几个深放电，以减少电池晶格现象的内容，但这需要更多的严格控制，不是电池放电电压为零，或者只是短路，需要更多的相关知识和设备，镍氢电池和锂电池的记忆效应是轻微的，通常不需要做放电。[1]

电池在充电的过程中，也为了避免被打断，不充电一段时间，出于某种原因，拔掉充电器，充电一段时间后，事实上，如果电池不充电，已开始自放电，所以它不是按照完全耗尽2完全完整的原则，对电池不好，如果电池长时间存储，请先充足电，以免长时间后，由于电池自放电和电池放电造成的，对于新电池，厂家都是充电后，按照完全耗尽2次才充满使用。

异常处理

1. 充电器冒烟：请迅速拔出充电器，取出电池。充电器冒烟一般是由于市电电压过高而烧坏变压器造成的；

2. 热电池(严重包装会破裂):迅速取出电池，用硬盒盖住1小时，防止可能发生的危险。电池发热一般是由于电池短路或电池内部异常造成的，此时应检查充电器电路是否正常，并检测电池电压是否异常(充电时电池发热属正常现象);

3.电池漏液：迅速取下电池，用硬盒盖住1小时左右，防止可能发生的危险，然后将充电器擦拭干净；

4. 充电电池漏液后不能再次使用；

5. 无法充电：检查充电器和电池。此时，应将产品送到供应商的售后服务部进行处理，而不是将充电器和电池拆开。

注意事项

1. 仔细阅读电池说明书，使用推荐的电池，并按操作规程操作；

2. 检查电器与电池接触部位是否清洁，必要时用湿布擦拭，干燥后装入正确的极性方向；

3.在没有成人监督的情况下，不要让孩子更换电池。像AAA这样的小电池应该放在孩子们够不到的地方；

4. 不要将新旧电池或不同型号的电池混合使用，尤其不要将干电池与可充电电池混合使用；

5. 不要试图用加热、充电或其他方法使电池再生，以免发生危险；

6. 请勿将可充电电池短路，否则会损坏电池，并会使电池发热燃烧。

7. 不要加热电池或将电池投入水中或火中，将电池投入水中会使电池失效，将电池投入火中会使电池破裂，或发生激烈的化学反应爆炸伤人，或产生一些有害气体和烟雾。

8. 不要取出电池，也不要试图用尖锐物体刺穿电池，因为电池内部的电解液会伤害皮肤和衣物。

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10. 电池应从长期不用的电器中取出，放空后存放。并每3个月左右取出充放电一次；

11. 电池应存放在阴凉干燥处，避免阳光直射；

12. 镍充电器和锂充电器不能混用；

13. 不要使用焊接电池，焊接产生的高温会损坏电池内部结构，可能使电池无法使用，甚至有危险；

14. 不能反向充电，反向充电等同于过放电，过放电会使电池内部发生不良反应并导致电池的严重损坏，生成大量气体，很可能会使充电电池发生化学泄漏。

15. 不能将充电电池放在雨水下。雨水能导电，电池放在雨水下时，很可能会发生短路，使电池因瞬间大电流放电而发烫，会损坏电池或发生危险。

16. 不能将电池贮存在高温或高湿的环境下，电池本身的反应会加剧，故无法向用电器提供足够的容量。另外，高温高湿下，电池的老化速度也会大大加快，也会腐蚀电子元器件(高温电池除外)。

17. 不要将电池正负极插反，否则会导致电池鼓胀或破裂；

18. 电池保存时，最好不要与金属物体混放，包在外边的绝缘膜也不要随意撕掉。

选购

通用性最强的是5号(AA型)和7号(AAA型)充电电池，很多数码相机、Diskman、Walkman、MD、PDA等都需要用到。这类电池主要有镍镉/镍氢两大种类，以下主要讲一下镍镉/镍氢的问题。镍镉/镍氢电池有AA和AAA型号可以直接代换普通5号和7号一次性电池，虽然普通电池的标准电压为1.5V而镍镉/镍氢电池只有1.2V，但一般不影响使用。

首先先介绍一下充电电池的一个重要参数--就是电池容量，用单位AH(安时)表示。我们可以看出它是一个复合单位，由电流单位和时间单位乘积构成，代表电池在恒定电流下持续放电时间的乘积。在小型电池中通常我们使用更小单位mAH(毫安时)表示。比如一节理想充满电的电池用60MA电流放电可以持续10小时，将放电电流与时间相乘我们就知到这节电池的容量是600mAH，理论上如果将它用在600MA放电的场合可以使用一个小时(用电池容量除以放电电流)。电池容量参数代表电池可以存放多少电量，在同体积下总是多多益善，一般我们在零售包装的电池上可以看到容量标识。

选购此类充电电池主要考虑容量和规格以及价格。首先确定购买电池的规格，对于电池仓比较狭小的设备，或是需要并排放置多节电池的装置，要注意选购高容量、直径较粗的电池是否合适。充电电池的正极也有两种不同的形式，一种是类似普通电池那样带有一些突起部分，有助于与电池盒或其他电池负极接触良好，还有一种是扁平电池帽，比较适合焊接成电池块。建议一般使用前一种形式的充电电池较好。包装上充电电池分为工业包装和零售包装，工业包装只用单色塑皮，主要供应厂家做电池块之用，单节电池上除了生产日期外没有其他信息。而零售包装外观比较漂亮，有详细的表示包括品牌、商标、容量以及产地等信息，有的还附有简单的充电方法，适合普通用户。其次是电池容量的选择。对于数码相机、闪光灯、通讯器材等耗电量大的设备，从工作时间和性能方面考虑，大容量镍氢电池是首选，容量大的电池可以在一次充足后使用更长的时间。5号电池可以达到1200-1300mAH，7号电池可以达到550mAH，几乎是低容量镍镉电池的两倍。对于低耗电量的收音机等，选择镍镉电池则经济实惠些。再次是品牌的选择，一般名牌产品品质有保证，性能卓越，在很多移动电话和对讲机的电池块中都采用了松下和三洋以及东芝的电池。零售的镍氢电池中GP超霸比较有名，还有提供充电器的组合包装。国产的天鹅牌也不错。镍镉电池中GP、日立、松下比较多见，性能也比较好。

名牌的充电电池受到假冒非常厉害，在电子市场有大量各种著名品牌的假冒电池，价格极其低廉，对性能自然也不要有什么幻想。如著名的GP超霸电池，假冒产品甚至连吊板包装也完全仿制。所以购买时要小心辨明真伪，到规模比较大的照相器材商店购买，虽然价格略高一些，但不容易买到假货。

发展前景

中国电池出口有大幅增长，但同时欧盟绿色壁垒、中国电池出口退税制度取消、原材料上涨、国外企业垄断高端市场等问题制约着中国电池行业发展。中国已成为全球最大的电池生产国和最大的电池消耗国，但产品更新换代不及时，生产自动化、机械化程度不高，为了适应世界电池业发展的趋势，中国必须致力于太阳能电池和燃料电池等新型电池的研发，大力发展高新技术的电池产品。

电池业是中国的重点产业之一，有着良好发展前景。二十一世纪的电池具有大容量、高功率、长寿命、无污染、安全可靠轻便的特点，是高科技、高产出、高利润、高创汇产品。随着信息时代的到来，资讯产业蓬勃发展，在迈入电子、资讯、通讯的“3C”时代后，电子产品朝着“短、小、轻、薄”的趋势发展，作为电子产品不可或缺的电池，其重要性也越来越显著。

特征用途

镍镉：有记忆效应容量小

镍氢：记忆效应小容量大。

锂离子：无记忆效应身薄容量大，因电极材料不同，电动势为3V或3.6V不等。锂电池是目前相同体积中容量最大的电池，广泛用于数码相机、笔记本电脑、移动电话等电子产品中。

铅蓄：电动势约为12V，铅蓄电池可以反复充电使用，电解液是硫酸溶液，内阻很小，广泛用于汽车、摩托车中。

铁锂：电力更足，更安全，也更轻，未来电动车的主要发展方向。

一般，同样种类的充电电池，容量越大，质量越大。

标识方法

根据IEC标准镍镉镍氢电池的标识由5部分组成

1、电池种类KR标识镍镉电池HF表示镍氢电池HR表示型镍氢电池

2、电池尺寸资料包括圆形电池的直径高度方型电池的高度宽度厚度数值之间用斜杠隔开单位mm

3、放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内

M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内

H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内

X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作

4、高温电池符号用T表示

5、电池连接片表示CF代表无连接片HH表示电池拉状串联连接片用的连接片HB表示电池带并排串联连接用连接片

例如HF18/07/49表示方形镍氢电池宽为18mm,厚度为7mm高度为49mm

KRMT33/62HH表示镍镉电池放电倍率在0.5C-3.5之间高温系列单体电池无连接片直径33mm高度为62mm 根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下：

1、电池标识组成3个字母后跟5个数字圆柱形或6个方形数字

2、第一个字母表示电池的负极材料I表示有内置电池的锂离子L表示锂金属电极或锂合金电极

3、第二个字母表示电池的正极材料C基于钴的电极N基于镍的电极M基于锰的电极V基于钒的电极

4、第三个字母表示电池的形状R表示圆柱形电池L表示方形电池

5、数字圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度直径的单位为毫米高度的单位为十分之一毫米直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时两个尺寸之间应加一条斜线方型电池6个数字分别表示电池的厚度宽度和高度单位毫米三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线三个尺寸中若有任一小于1mm,则在此尺寸前加字母t此尺寸单位为十分之一毫米。

工作原理

先说说电池的放电过程，电池就是把化学能转化为电能的装置。

以锌铜原电池电池为例：

锌片：Zn 2e-=Zn2+ 氧化反应(负极)

e-

铜片：2H+ + 2e-=H2 还原反应(正极)

总式：Zn + 2H+=Zn2+ + H2

这就是电池的放电过程(活性不同的两种物质之间电子的转移)。

发生条件

活泼性不同的两个电极(金属与金属或石墨或不溶性的金属氧化物);

两电极浸入电解质溶液且导线连接或直接接触；

粒子的放电顺序：

阳离子：

K + 、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+

Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+

(得e能力依次增强)

阴离子：

除Au 、Pt外的金属做电极放电能力；阴离子。即：

Zn、 Fe… Cu 、 Hg 、 Ag S2-、I - 、

Br -、 Cl -、OH -(水)、 NO3 -、SO4 2-

充电过程

充电就是让在上边的放电过程逆转

以铅蓄电池为例：

铅蓄电池是首先制造出的实用蓄电池。其原理如下：

把A、B两块铅板插入硫酸溶液中，铅于硫酸作用的结果，使A、B两块铅板上形成硫酸铅，溶液中也被硫酸铅饱和，这是还没有电势，给蓄电池充电时，在两极上发生的化学反应如下：

A;PbSO4+2H2O - 2e-PbO2+H2SO4+2H+;

B:PbSO4+2e-Pb+SO42-;

可以看出，充电后，A板上的PbO2成为正极， B板上Pb成为负极。放电时，两极发生的反应如下：

正极：PbO2+H2SO4+2H+ -2e-PbSO4+2H2O-2e-;

负极：Pb+SO42-PbSO4+2e-;

放电时发生反应恰为充电的逆过程。充电时，最高电动势为2.2V。放电时，电动势逐渐降低，低到1.8V时必须充电，否则会损坏极板。