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科技前沿：五号电池大科普 你想知道的都在这里

网络上的各种信息每天都在变着花样传播！越来越多的人开始对互联网信息方面产生兴趣，近来五号电池大科普 你想知道的都在这里的话题也是引起了很多人的关注，那么既然现在大家都想要知道五号电池大科普 你想知道的都在这里，小编今天就来给大家针对五号电池大科普 你想知道的都在这里做个详细介绍 。
首先，先让我们来回顾一下电池的发展史 。1836年，丹尼尔电池诞生（锌铜原电池，现在早就不用了）；1859年，铅酸电池发明 ， 一直到今天还是非常常用；1878年 ， 法国的L.梅谢在锌锰电池中用含铂的多孔性炭电极代替二氧化锰炭包 ， 开发了锌空气干电池的技术；1883年，氧化银电池发明（如今常用于手表用1.55V纽扣电池，另有大型化电池组用于卫星、潜艇等高大上的地方） 。
1888年，锌锰干电池开始实现商品化；
1899年，镍镉、镍铁电池被发明，这使得镍正极材料体系的电池开始进入人们视野，并延续至今日的镍系电池家族（镍镉、镍氢、镍锌等）；
20世纪初期，电池理论和技术发展一度陷入停滞 。直到第二次世界大战之后，电池技术才有了新的重大发展；
1947年，实现了镍镉电池的密封化，使镍镉干电池成为可能；
1949年，劲量开发出小型化碱性锌锰干电池，使一次性电池的容量和放电功率都大大提高；
1958年，Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质，这带来多种一次性锂电池的实用化，包括锂二氧化锰电池（电脑主板电池）、锂亚硫酰氯电池（例如水表上用的ER14505）以及锂-二硫化铁电池，就是常说的锂铁电池；
1988年，南孚创办，开创国产品牌逆袭外资电池先河 ， 目前已经跻身世界五大碱性电池生产商之一；
2009年，耐时掌握锂铁电池核心知识产权，实现全面国产化 ， 在全球市场与劲量一较高下 。
市面上容易购买到的干电池AA（AAA）主要是碳性电池和碱性电池 ， 不论大超市还是小杂货店都容易购买 。镍氢充电电池则相对少见的多，不过也还算能买到 。那么，这几种电池区别在哪，又如何正确选择电池呢？下面我们就分别介绍这三种电池 。
一、碳性电池
碳性电池，学名是中性锌-二氧化锰干电池（zinc-manganesedrybattery） ， 最简单的识别方法：电池皮上型号为R6+后缀（五号）/R03+后缀（七号），就是此类电池，后缀S表示普通，P表示高功率，C表示高容量等等 。碳性电池放电功率很低，放电容量也很拙计，所以只适合用于低耗电电器 ， 如钟表、遥控器等 。另外，碳性电池的负极就是电池外壳，放电完毕后常常由于外壳破裂而发生电解液泄露，损坏用电设备 。最大的优点是价钱便宜 ， 市面上单价常常低于一元，甚至有低于5角的（当然质量就呵呵了） 。
二、碱性电池
碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池，是目前商品化的锌锰干电池系列中性能最好的品种 。碱性电池的型号是LR6（五号）/LR03（七号），前缀L代表碱性（a”L”kaline） 。当然可能在数字后面还有后缀，但是不常见 。碱性电池采用电解二氧化锰制作环形正极 ， 锌粉和添加剂配置的锌膏作为负极 。由于电解液导电性强，正负极材料表面积大大优于碳性电池，以及强碱性条件下对锌-锰体系电化学反应的促进作用 ， 使碱性电池的输出功率和容量都远胜于碳性电池 。碱性电池相比于碳性电池更适合于较大功率的用电器，不过随着数码技术的发展，很多用电器堪称电老虎，比如高亮度LED手电筒、闪光灯等 。这些用电器电流动辄就上1500mA的 ， 一般碱性电池恐怕也难堪大任 。大家最熟悉的碱性电池应该是南孚、双鹿、金霸王、555、麦克赛尔、GP等 。
碳性和碱性电池的漏液问题一直是消费者头疼的问题 。碳性电池自不必说，用放电过程不断消耗的负极锌兼做外壳，就决定了放电后期外壳很可能破裂漏液，毕竟反应嘛，不一定那么均匀的发生 。
虽然碱性电池采用了密封的电池结构，但是碱液有个特点 ， 叫做浸润性，对金属表面吸附能力特强 。这造成所谓爬碱现象 。在家也能做做模拟实验，找个不锈钢筷子之类的 ， 垂直插入较浓的纯碱水溶液 。结果纯碱固体会沿着金属筷子一路向上爬 。这个现象实际上是由于吸附在金属表面，处于液面以上的纯碱溶液水分蒸发造成浓度梯度，而使下面的纯碱溶液被“吸”上来蒸发掉 。这在碱性电池里头也时有发生，也就是我们常说的的电池漏液现象，漏液并不可怕 ， 主要是腐蚀到昂贵的用电器 。电解液泄漏，如下图
此外，碱性电池过度放电下负极产生氢气，电池内压升高，为了避免电池爆炸 ， 位于负极泄压阀会打开，排气同时当然也就漏液了 。电池漏液是件喜闻乐见又无比蛋疼的事 。轻则腐蚀电极影响接触，重则腐蚀电路板昂贵用电器报废 。所以 ， 一直以来，电池的一个重要的改进目标就是没有漏液 。
三、镍氢充电电池
其实镍氢电池并不是那么好买的 。吾常于金陵城鼓楼区内逛遍商场超市，只找到两家出售镍氢充电电池，而且每家都只有一种镍氢电池可选 。原因嘛，对于一般用户而言，镍氢电池需要配合充电器同时使用，单次投入过大，对于低强度使用的用户而言并不划算 。镍氢电池正极是镍的氢氧化物，负极是储氢合金 。镍氢电池输出电压较锌锰干电池更稳定，输出功率更是远远超出锌锰干电池 。不过，镍氢电池自放电高于锌锰干电池，即使是使用在低自放电的用电设备中也高于锌锰干电池 。这对于低强度长时间使用的用电设备来说 ， 会显著降低电池的有效容量 。另外，镍氢电池的容量（2000-2500mAh）本来就略低于碱性电池低电流放电下的容量（2500-3000mAh），因此若将镍氢电池用于钟表等用电器中，使用时间常常低于碱性电池，还容易造成镍氢电池过放电而损害用电设备的情况 。
四、新一代干电池：锂铁电池
锂铁干电池，全称锂-二硫化铁干电池 。由于这种电池采用了全新的内部材料，具备多种特性，常常被业界称为第三代干电池 。相较于1949年就有的碱性电池而言 ， 锂铁电池的出现确实十分新颖 。正极二硫化铁在放电中发生的反应可逆性较窄，因此这种特殊电池用于开发成为充电电池并不适当，而搭配使用不利于充电但容量较高的锂金属作为负极，便可提高可用容量 。这使得这种电池十分适用于一次性电池应用，是碳性电池和碱性电池后的最佳替代方案 。由于锂和水会产生剧烈反应的缘故 ， 锂铁电池电解液采用的是含锂盐的有机溶剂而非水溶液，相对于碳性电池和碱性电池而言，这种新型的锂铁电池就从材料上杜绝了漏液的风险 。同尺寸锂-二硫化铁电池的重量只有碱性电池一半，而放电总能量却比碱性电池高出25%以上 。具有明显放电电压平台（大约1.45V），因此相比碱性电池而言锂铁电池放电电压更稳定 。放电功率显著高于碱性电池 。特别适合在重负载场合使用，如闪光灯、电动工具、电动牙刷、成人玩具、儿童玩具的使用中 。同时相比于碱性电池，其漏液率和自放电都更低，因此用于低功率的用电器同样具有一定的优势 ， 但是制约其普及的最大因素是制作成本较高，电池单价可高出碱性电池100%以上 。
锂铁电池除了在内部材料上跟碳性、碱性电池有着本质区别，在生产工艺上也完全不同，下面是锂铁电池的详细诞生过程 。
上图就是锂铁电池正极的原材料：二硫化铁粉末 。
烘干区，电池的极片在经历过搅拌后，会在烘干区烘干，让原浆完美吸附在极片上 。
这一大块是铝箔，负极的原材料就是需要完美吸附在它的上面 。
储存好的极片会被切割成一片片 ， 并点上极耳 。
锂铁电池三层安全阀门，防爆，防漏，防短路，很安全的样子 。
锂铁电池的正极，还没有注入电解液前的样子 。
【科技前沿：五号电池大科普 你想知道的都在这里】
这就是马上要注入特别调配的电解液咯！
当然啦，每颗电池也会抽样做身体检查 。准备给各式各样的电池照肺啦！好多电池 ， 好像在选糖 。这个是专门给电池照x光的机器x-ray 。
主要是想给大家展示一下，碱性电池和锂铁电池从结构上的不同 ， 透过x-ray，让我们看看电池内部长什么样 。

没想到电池的x光照片也能看得这么清楚 。所以大家有看懂么？能看出区别么？


（图片来自知乎）
如图所示2就是碱性电池内部结构，简单来讲碱性电池大多数为锌锰电池，内部填充的物质为水剂电解液 。下面是锂铁电池即将被打开的样子 。警示：大家平时不可以随便打开电池哟！里面的电解液都是化学物质，会腐蚀皮肤的 。

本宝宝是在专业人员的协助下 ， 才敢放心hold住的 。
可以看到耐时锂铁电池的内部也是卷绕式的结构 。


锂铁电池的结构图，怎么说呢，是不是有一种深深的虽然看不明白，但又觉得很厉害的感觉 。我偏不说那4个字 。


通过对一次性电池的历史回顾，以及暴力拆解、x-ray剖析 ， 让我们对碳性电池、碱性电池、锂铁电池三者有了清晰了解，以及三者之间的本质区分 。这三类电池，可谓各有优势 ， 较第一代碳性和第二代碱性电池而言，第三代锂铁电池优势更为明显 。其中最为突出的性能优势：能够完全兼容1.5V用电平台设备；特别适用于大电流放电；电量充足，其实际放电容量超过市面上在售的所有民用一次电池；温度范围比其他一次电池宽广得多，低温性能优异，可用在-40℃至60℃环境下；体积小、重量轻、防漏液；自放电低，可贮存长达10年；不含对环境有害的材料 ， 无汞无铬从原材料上实现真正的零污染 。正是基于以上优点，锂铁电池常常被业内称为继碳性电池、碱性电池后的第三代一次电池，是目前一次性电池最理想的替代方案，更成为众多国家地震和战时应急包里的必备品 。

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