一次电池的商品名称与特点

为了科学使用电池组和单个电池，则必须考虑一个评定等级（概况）。由多个电池组成的系统称为电池组。为了提高电压，则把电池串联；为了扩大容量，则把电池并联。一个高能密度（单位：Wh/cm³、Wh/dm³或Wh/L）的电池，虽然其质量和体积均小，但能储存最大的电能。当把具有大的表面面积的阴极和阳极按电压等级（单位V）和高容量（单位Ah）的极性结合起来，便可达到高能密度。对于几乎全部的应用情况，相应的电池和电池组都有专门的任务（表3-1和表3-2）。

图3-39 带消耗阳极的热水储存器的腐蚀防护

表3-1 重要的一次电池（选摘）

①Leclanché，法国化学家，1839～1882。

表3-2 一次电池的商品名称与标志（选摘）

①IEC为Internationale Electrotechnische Commission的德文缩写，译文为国际电工委员会。

提要：一次电池选择评定

•测量电压

•测量容量（可取出的电量）

•能量密度

•电压稳定性（放电时）

•过载相容性

•可靠性

•寿命

•泄漏安全性

•储存能力（自放电）

•环境相容性

•尺寸与重量(www.xing528.com)

•接线可能性

•温度条件

•价格

一次电池含有有损环境的材料，按照1998.10.10的电池规定，不允许把电池扔进垃圾箱中，应放到有害物收集点。

碱性锌-氧化锰电池（图3-40）。以前使用的Leclanché电池在很大程度上已被取代。而现在的Leclanché电池由于其锌壳（负极）会被腐蚀，因而在过度放电后存在泄漏危险。相反，碱性电池是完全密封的，而且在过度放电后有良好的防漏性。通过密封，电池可以长期存放（如存放期36个月）。这种电池因其内电阻保持不变，因此适用大电流放电。碱性电池以圆柱形或钮扣形电池在如照相机等优质仪器中使用。

锌-氧化银电池（图3-41）除了阴极材料由氧化银代替氧化锰，其结构与碱-锰电池相同。通过材料选取和结构设计可以达到高的能量密度。这种电池多制成钮扣型，在如钟表一类的要求高的产品中使用。由于这种电池使用了银，所以很贵。

锂电池，因为其中的锂是所有金属中具有最高负电位的金属，所以它是具有最高能量密度的电池。作为正极使用的是氧化锰或氧化铬。这种电池是以钮扣电池和圆电池加工生产的。钮扣电池的可加负荷比圆电池小。其耗用持续电流约为0.5mA，脉冲负荷为1～5mA。脉冲负荷指的是短时间通过的电流，例如信号传输。图3-42所示的圆电池，由于是卷绕的因此有较大的电极表面，所以承载性高。良好储存性和极端气候条件下的可靠性使这种电池成为电气部件的安全能源。其使用寿命约为10年，但价格较贵。

图3-40 碱性锌-氧化锰圆电池

图3-41 锌-氧化银钮扣电池

燃料电池（图3-43）是没有电极变化的一次电池。通过不断地输入氢（H₂）或甲醇（CH₃OH）一类燃料和氧化剂氧（O₂），化学能直接转换为电能。原则上在于燃烧，在那里独立产生的能量不仅可以提取热，而且也可以提取电能（直流电压）。所以把这种转化过程也称为“温存燃烧”（无火焰）。因此把这种电池称为燃料电池。

图3-42 锂电池

图3-43 燃料电池原理

一个单个电池在负荷下仅产生约0.6～0.8V的电压，所以应把许多燃料电池串联起来。

在燃料电池中，在气体与电解质之间存在化学反应。

气体经过多孔电极进入电解质。在反应时，氢原子在电极上发射出一个电子。电子经过用电器后又到对应的电极，并在那里形成OH-离子。他们在电解质中漫游并与H+离子结合而形成水（H₂O）。所形成的水应从电池中排出。这种电池的总效率（电和热）可以超过60%。