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電池的介紹和鋰電池的發展

電池有很多種，按其工作原理，一般分為一次電池和二次電池。一次電池是指只能放電而不能充電的電池，包括干電池，堿電池，鋰亞電池，鋰錳電池，鋰鐵電池，氧化銀電池等等。二次電池包括鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池、釩液流蓄電池、鈉硫蓄電池等。

2021-04-19 09:00:00

電池的介紹和鋰電池的發展：

電池，是一種直流電壓源，可以把化學能或輻射能直接轉化為電能。在手表、手電筒、遙控器、手機、數碼相機、筆記本、電動自行車、電動車等移動設備中，電池被普遍使用。此外，電池還用于應急電源，UPS，儲能電站等儲能設備中。

電池有很多種，按其工作原理，一般分為一次電池和二次電池。一次電池是指只能放電而不能充電的電池，包括干電池，堿電池，鋰亞電池，鋰錳電池，鋰鐵電池，氧化銀電池等等。二次電池包括鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池、釩液流蓄電池、鈉硫蓄電池等。
它的特性決定了產品替代的大趨勢。其性能指標包括：工作電壓、能量密度、循環壽命、工作溫度、自放電速率以及環境污染等。一般來說，電池的工作電壓越高、能量密度越大、循環壽命越長、工作溫度范圍越寬、自放電速率越小、環境污染越小，電池都會越好。
一次電池的更換趨勢，原電池的更換過程是這樣的：干電池用堿性電池代替，而鋰一次電池代替堿性電池。在一次電池中，鋰亞電池的電壓和能量密度高，且工作溫度范圍寬。鋰錳電池性能好、工藝簡單，是消費類電子產品中常用的鋰一次電池。鋰鐵電池具有很好的大電流放電性能，多用作動力電池。
鋰一次電池主要有鋰亞電池、鋰錳電池、鋰硫電池和鋰鐵電池。高能量鋰一次電池具有能量強度高、壽命長、適用溫度范圍廣等優點，鋰亞電池是目前商業電池中比能量較高的電池品種，其實際比能量約為普通鋰二次電池的3倍。
鋰一次電池的成本在逐步下降，其應用越來越廣。鋰亞電池組和鋰錳電池組起初主要用于國防。自20世紀80年代以來，隨著電池成本的降低，安全性的提高，以及節能降耗、安全環保觀念的普及和信息化的不斷發展，鋰亞電池和鋰錳電池已在各種電表、水表、氣表等智能表中應用，在汽車胎壓監測系統(TPMS)、煙霧報警系統(RFID)、射頻識別(RFID)、衛星定位裝置(GPS)等行業中也得到了迅速推廣。
世界鋰一次電池市場規模在2011年達到14.5億美元，主要是由鋰亞電池和鋰錳電池組成，其中30%是鋰亞電池，50%是鋰錳電池，其余是鋰硫電池，鋰鐵電池等等。
鋰鐵電池的發展空間遠遠超過了鋰亞鋰錳電池。從2009年開始，鋰鐵電池大規模進入我國市場，并處于高速發展階段。與進口產品相比，國內產品具有低成本優勢。作為消費性產品，鋰鐵電池的客戶群在全球有70億人口。它的應用范圍很廣，涉及的便攜式電子設備很多。今后鋰鐵電池替代堿性電池和碳性電池，國內將形成巨大的百億元市場規模，遠超鋰亞電池和鋰錳電池市場規模。
二次電池的替代趨勢其替代過程表現為首先用鎳鎘電池取代性能較差的鉛酸電池，然后用鎳氫電池取代污染嚴重的鎳鎘電池，目前加速用鋰離子電池取代鎳氫電池和鉛酸電池。
一九九一年，日本索尼公司以碳素作負極，鋰鈷作正極，鋰鹽作有機溶劑作電解液，發展鋰離子電池，改變了消費類電子產品的面貌。現有的鋰離子電池有液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩種，它們都是綠色環保電池。
鋰離子電池是一種主要依靠鋰離子在正、負極之間移動來充電的電池。由于其性能上的優勢，鋰離子電池在手機、筆記本電腦、數碼相機等電子消費品中得到了普遍應用。